NVP聚合物的研究及其应用

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NVP在全息聚合物分散液晶光栅中的反应动力学研究

NVP在全息聚合物分散液晶光栅中的反应动力学研究

等进行了材料 中添加硫醇单体的实验 , 研究结果 证明硫醇单
体的添加 能略微提高单体双键转化率 , 提高 了光 栅的衍射效 率, 但也会带来 较多的副反应[,] 11 。在 国内 , 12 宋静等口 通过 在材料 中添加含氟单体降低聚合物界面的表面张力 ,在一定 程度上降低 了光栅 的驱动 电压 。本 文通过 添加 乙烯基 吡 咯烷酮 ( P 制备 全息 聚合物分 散液 晶光栅 , 行 了 N NV ) 进 VP 在反应动力学方面 的研究 ,并分 析 了 N VP对光栅 表面形 貌 及衍射效率的影 响 ,通过 傅 里叶 变换 红外 光谱 仪用 来监 测
在聚合物 网络 当中的双键继续发生反应 , 而大大提 高了反应 体系 的双键转化率 ;另外 ,NVP的添加使得 从
光栅 的相分离更加 彻底 , 在获得 良好的表面形貌 的同时也增大了光栅 的折射率调制度 ,从而提高 了 HP L DC
光栅的衍射效率。总之 , 在添加 了 NVP之后 , 体系 的聚合速率 和预聚单体 的反应度 都大大提 高 , 而使得 从
收 稿 日期 : 0 00—8 修 订 日期 : 0 00—0 2 1- 52 . 2 1—83
( NVP ,N ) VP的化学结构如 图 1 所示 ,由吡咯烷 酮和乙烯基 构成 , 为了更加 明确 地表征 N VP在光栅 形成 过程 中所 起的 作用 , 分别选取 了与 N VP结构 类似 的 : 具有 吡 咯烷酮结 构 的 N 甲基一一 - 2吡咯烷酮 ( NMP 以及具有 乙烯基 的丙烯酸一一 ) 2羟
基 丙 酯 ( A) 种 材料 与 N HP 两 VP进 行 对 比 ,NMP和 HP 的 A
基金项目:国家 自然科学基金项 目( 0 70 3 0 7 00 9 70 6 9 70 0 和吉林省科委基金项 目( 0 2 6 3 资助 6 2 73 ,5 4 34 ,1 94 4 ,5 9 32 ) 2000)

NVP的电学性能评测

NVP的电学性能评测

NVP的电学性能评测NVP是近年来备受关注的新型半导体材料,它不仅具有高电子迁移率和高光电转换效率,在材料制备工艺上也具有很大的优势。

因此,NVP在光电子学、太阳能电池、生物传感器等领域都具有广泛的应用前景。

但是,在应用过程中,了解材料的电学性能是至关重要的。

本文将探讨如何对NVP的电学性能进行评测。

1. NVP材料的基本电学性质在进行NVP电学性能评测之前,我们首先需要了解NVP材料的基本电学性质。

NVP是一种桥式三线态聚合物,其导电机理主要是通过共轭结构中的π电子传导来实现的。

因此,NVP的电学性能主要取决于其导电性和电学稳定性。

导电性是指材料在外电场作用下,电子迁移的速度和导电性能力。

在实验中,我们通常采用四探针法对NVP材料的电导率进行测试。

四探针法是一种严格按照欧姆定律测试电导率的方法,因而测量结果可靠性高。

同时,四探针法还可以确定NVP材料的导电型式,为P型还是N型,这对于后续应用有着重要的指导意义。

电学稳定性是指材料在外界电场作用下的稳定耐久性。

在NVP材料的电学评测中,我们通常采用稳态电压法和多台恒流法来测试其电学稳定性。

通过对NVP材料在稳定电流或电压下的电阻变化情况进行监测,可以判断材料的电学稳定性和耐久性。

2. NVP材料的光电转换性能评测NVP材料的电学性能评测关乎到其在实际应用中的效果,因此除了基础性质的测试外,我们还需对其光电转换性能进行评测。

光电转换性能是指在光照射下,NVP材料能够转化为电能的性能。

在测试NVP光电转换性能时,我们通常采用光致发光和光致电流测试方法。

光致发光测试可以直接观测到NVP材料在光照射下的发光情况,从而间接了解材料的电子传输过程。

而光致电流测试则可以直接测量NVP材料在光照射下的电流输出情况,用其值除以光照下的输入光强度即可得到NVP的光电转换效率。

3. NVP材料的电性能与温度关系对于材料的应用而言,电性能与温度关系也是一个十分重要的指标。

NVP在亲水性高分子中的应用

NVP在亲水性高分子中的应用

NVP在亲水性高分子中的应用亲水性高分子是一类由水和有机物组成的高分子材料,其水溶性和剂量可控性使得其在医药、化妆品、环保等领域有着广泛的应用。

NVP(N-乙烯基吡咯烷酮)是一种重要的化合物,具有吸水性和透明性,因此在亲水性高分子中得到了广泛的应用。

一、NVP的基本性质NVP又称为1-乙烯基吡咯烷-2-酮,化学结构为C6H7NO。

它是一种无色透明的液体,在常温下易挥发,具有吸水性、不易燃、透明等特性。

NVP可通过自由基聚合法和缩合聚合法等多种方法进行合成,其中自由基聚合法比较常用。

二、NVP在亲水性高分子中的应用1.聚合物材料NVP可以和其它单体,如甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸甲酯(MA)等进行共聚,制备出具有优良性能的高分子材料。

例如,NVP和MA可以制备出高透明度的聚(N-乙烯基吡咯烷-2-酮-co-丙烯酸甲酯)(P(NVP-co-MA))共聚物。

此外,NVP还可以和PEG(聚乙二醇)等亲水性单体进行共聚,制备出优良的水凝胶材料。

2.医用材料NVP具有优良的亲水性能,可以用于医用材料的制备。

例如,NVP可以和甲基丙烯酸甲酯(MMA)等单体共聚,制备出亲水性好的材料,用于制备生物医学、药物传递及组织重建等方面。

此外,NVP还可以与HEMA(2-羟乙基甲基丙烯酸甲酯)等单体共聚,制备出具有良好的生物相容性的材料。

3.环保材料NVP可以用于制备环保材料,如水凝胶敷料、制药辅料等。

例如,NVP可以与羟乙基甲基丙烯酸甲酯(HEMA)和PEG等单体共聚,制备出良好的水凝胶材料,可用于吸附和去除水中的重金属离子、有机污染物等。

三、NVP在亲水性高分子中的应用展望目前,亲水性高分子中NVP的应用仍处于不断拓展和完善的阶段,还有很多待开发和研究的领域。

例如,NVP可以与甘油等单体共聚,制备出生物相容性良好的高分子材料,可用于组织工程、药物传输等领域。

此外,NVP可以与丙烯酸等单体共聚,制备出新型的水凝胶材料,应用于废水处理、空气净化等领域。

聚乙烯吡咯烷酮

聚乙烯吡咯烷酮
采用NVP单体与多不饱和基化合物共聚法所合成的PVPP是一种 超强吸水性树脂,具有很强的吸水、保水能力。其吸水能力可达到 自身重量的数倍,甚至数十倍,并且基体与吸附水间能够形成氢键, 即使在一定压力下吸附水也不会流失。高交联度的PVPP不溶于水, 吸水能力也差,可回收重复循环利用。PVPP具有很好的生理安全性、 吸水性、水不溶性、络合性等优良特性,在医药、食品等领域有广 阔的应用前景。
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5 PVP的合成
PVP 是聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)的简称,是 由 NVP 均聚而生成的聚合物,PVP 分子式(C6H9NO)n
商品 PVP 是白色、乳白色或者略带黄色的固体粉末,也有以 30~60%水溶液出售的供不同用途的工业品。根据用途一般分为 医药级、食品级、工业级 3 种规格。
由于NVP极容易发生本体聚合,所以NVP单体在长期储存、运输过 程中需要加入阻聚剂,在聚合之前需要蒸馏提纯。
SUCCESS
THANK YOU

5.1.2 溶液聚合
由本体聚合制得的PVP,必须经过提纯,否则不能满足商业产 品的要求,因此发展了NVP的溶液聚合。NVP可以在很多溶剂,包 括异丙醇、甲醇、乙酸乙酯、苯、水等溶剂中聚合,由于水是最 安全的溶剂,一般采用水溶液聚合较多。NVP可单独用过氧化物作 引发剂,用胺或铵做活化剂进行水溶液聚合。
NVP
PVP
2 PVP的国内外研究现状
自从1938年德国化学家Reppe 首次公开用乙炔为原料合成NVP及其聚 合物 PVP PVP 已经发展成为均聚物,共聚物,交联聚合物三大类。 PVP 及其单体 NVP 最早是由 BASF 公司 J.Walter.Reppe 以乙炔为 主要原料合成的,该法称为 Reppe 法,又叫乙炔法。 美国GAF公司(现在的ISP公司)于1956年开始生产 日本触媒于2003年开始生产PVP产品--高分子量的PVPK90 BASF和ISP的PVP----各2万吨左右 日本触媒2007年扩产后产能为3500吨左右 俄罗斯和伊朗也有小的生产装置:俄罗斯--小分子量的PVPK15和K17, 约800吨/年。

NVP的主要用途

NVP的主要用途

NVP的主要用途NVP是一种化学物质,全称为N-Vinylpyrrolidon,是一种具有良好溶解性和降低表面张力的化学物质。

它广泛应用于医疗保健、化妆品、工业和食品加工等行业。

以下是NVP的主要用途的详细介绍。

一、医疗保健行业在医疗保健行业中,NVP可以作为一种成分添加到医用产品中,例如医用胶水、绷带、植入物和手术用品等方面。

它的主要优点是:它可以增强材料的附着力和黏附性、增加生物相容性、提高稳定性和改善药物的溶解性。

此外,NVP还用于生产药物和疫苗。

它可以使药物纳米粒子的粒径更小,从而提高药物的生物利用度和抗癌药物的药效。

另外NVP也是药物载体、复合材料和组织工程中的重要成分之一,可以用于制备液态疫苗、生物标记物、超声造影剂和光学成像剂等。

二、化妆品行业NVP在化妆品行业中也有广泛的用途。

它可以作为一种粘合剂、保湿剂和聚合物添加到化妆品中。

在化妆品中,NVP主要作用是改善其粘性、保湿性和稳定性。

例如,头发定型剂中的NVP可以增强头发的弹性、固定头发的造型和延长整个造型的时间。

此外,NVP还可以添加到口红、睫毛膏、面霜和洗发水等产品中,从而改善它们的稳定性、质地和保湿性。

三、工业行业NVP在工业行业中也有多种应用。

它可以用作喷雾干燥技术中的粘合剂、添加到油漆和涂料中以提高粘接力、提高油漆和涂料的质量和耐久性。

此外,NVP还可以用于合成树脂、塑料、酚醛、蓝宝石、纤维等各种材料。

四、食品加工行业在食品加工业中,NVP被广泛用于制作高级味精和其他增味剂的生产过程中。

此外,NVP还用于制备能够抑制霉菌的剂型。

NVP可以使嗅觉感受更敏锐,并能够增加气味和风味。

由于其较高的水溶性,从而增强食品添加剂的稳定性,令更多食品企业选择使用NVP。

总之,NVP在医疗保健、化妆品、工业和食品加工等行业都起着重要的作用,且随着人们对健康、美容和品质的要求进一步提高,NVP的用途也将不断扩大,带动相关企业的不断发展壮大。

NVP的成分分析

NVP的成分分析

NVP的成分分析NVP成分分析,是对某种化学物质的成分进行基础性研究,了解有关成分含量以及各种化学反应的特性。

NVP是一种在聚合物领域中广泛应用的化学物质,主要用作合成聚氨酯、聚酰胺等聚合物的重要单体,同时也可以用于染料、药物等不同领域。

一、NVP的基本介绍NVP,全称为1-Vinyl-2-pyrrolidone,又称为N-乙烯基吡咯烷酮。

它是一种白色晶体或无色透明液体,分子式为C6H9NO,分子量为111.15。

它是一种亲水性比较强的化合物,具有良好的溶解性,可与许多有机物和水混溶。

同时,NVP还有较高的聚合活性,可以进行大分子量的聚合反应。

二、NVP的成分分析1. 水分含量NVP在生产和储存过程中,由于容易受到空气中的水分影响,常常会产生吸收或分解的现象。

因此,在NVP的生产和使用过程中,必须严格控制其水分含量,以确保其化学稳定性和反应活性。

一般来说,NVP的水分含量应该低于1%,否则会影响其聚合反应的效果。

2. 溶解性与传统的小分子化合物不同,NVP作为一种大分子聚合物单体,其溶解度和溶剂性受到影响的因素较多。

例如,NVP的分子量越高,其溶解度就越低,而溶剂的种类和比例也会对其溶解度产生影响。

因此,对于NVP的使用者来说,必须了解其最适溶解溶剂的种类和比例,以便发挥其最大的聚合活性和效果。

3. 反应活性NVP是一种亲核试剂,可以与许多有机物进行发生亲核加成反应,从而形成聚合物或偶联化合物。

在常温下,NVP较容易与酸、碱等进行反应。

例如,在碱性条件下,NVP可以水解成为乙烯醇和吡咯烷酮,从而影响其聚合反应的效果。

因此,在进行NVP的聚合反应时,必须掌握其最适反应条件和操作方法,以确保聚合物的合成效果和纯度。

三、NVP的应用范围由于NVP作为一种常用的合成单体,在多种聚合物领域得到了广泛的应用。

其中,NVP合成的聚氨酯和聚酰胺等聚合物是其主要应用领域。

在医药及健康领域,NVP合成的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)还是一种重要的药用辅料,常用于药物缓释、血浆代用品、口腔清洁剂等方面。

聚乙烯吡咯烷酮的研究

聚乙烯吡咯烷酮的研究

药用高分子材料学综述12药学陈章捷学号:201210082073聚乙烯吡咯烷酮的研究陈章捷12药学[摘要]目的:对聚乙烯吡咯烷酮的研究进行综述。

方法:通过查阅国内相关文献,对聚乙烯吡咯烷酮进行各方面的研究。

结果:初步了解聚乙烯吡咯烷酮的合成、性质、应用、前景。

结论:为聚乙烯吡咯烷酮更好的应用提供参考。

关键词:聚乙烯吡咯烷酮;合成;性质;应用;前景1 前言聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)简称PVP,是一种非离子型高分子化合物,是N-乙烯基酰胺类聚合物中最具特色,且被研究得最深、广泛的精细化学品品种。

已发展成为非离子、阳离子、阴离子3大类,工业级、医药级、食品级3种规格,相对分子质量从数千至一百万以上的均聚物、共聚物和交联聚合物系列产品,并以其优异独特的性能获得广泛应用。

2 合成2.1 NVP的合成[1-2]2.1.1 乙炔法由乙炔和甲醇合成丁炔二醇,加氢生成1,4-丁烯二醇,脱氢生成7-丁内酯(GBL),再和氨合成吡咯烷酮,吡咯烷酮和乙炔反应生成N一乙烯基毗咯烷酮。

2.1.2 NHP脱水法由γ-丁内酯(GBL)和乙醇胺(MEA)在催化剂和较高温度下反应生成N-羟乙基-1O-羟丁酰胺(HHBA),闭环脱水得NHP( N-羟乙基-吡咯烷酮),再脱水生成NVP。

2.1.3 琥珀酸法琥珀酸在高温高压下和乙醇胺、氢直接在催化剂作用下制得NHP,再脱水生成NVP。

2.1.4 乙炔和乙烯基醚法在二氧六环中用汞盐作催化剂进行乙烯基交换,可制得NYP。

2.1.5 琥珀酸酐和MEA反应法制得(-OCCH2CH2CO-)2NCH2CH2OH,而后在稀硫酸溶液中以铅电极电解还原成NVP。

2.1.6 乙烯和吡咯烷酮钯的催化法直接乙烯基化反应制得NVP。

以上方法,工业上成熟的路线是乙炔法。

2.2 PVP的合成N-乙烯基吡咯烷酮可以均聚,在140℃以上由热引发本体聚合;由过氧化物引发的水溶液聚合、悬浮聚合.也可共聚NVP广泛地用作共聚单体以改变某些价格较低的聚合物的性质,提高亲水性,增加对金属、玻璃、尼龙等基材的粘接性,提高软化点,改进乳化能力和染色能力等。

乙烯基吡咯烷酮均聚物与共聚物的制备新方法研究 -回复

乙烯基吡咯烷酮均聚物与共聚物的制备新方法研究 -回复

乙烯基吡咯烷酮均聚物与共聚物的制备新方法研究-回复乙烯基吡咯烷酮(N-vinyl pyrrolidone,简称NVP)是一种重要的高分子材料,广泛应用于医药、化妆品、农药、油漆等领域。

乙烯基吡咯烷酮可以通过均聚和共聚两种方法制备聚合物。

本文将介绍一种新的方法,通过一系列步骤制备乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物,并分析其优势和应用前景。

首先,制备乙烯基吡咯烷酮的均聚物需要选择一种合适的引发剂。

常用的引发剂有自由基引发剂和离子引发剂。

在本方法中,我们选择了过硫酸铵作为自由基引发剂。

过硫酸铵在适当的温度下能够引发乙烯基吡咯烷酮的自由基聚合反应。

其次,为了提高均聚物的分子量,我们使用了化学交联剂。

乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)是一种常用的交联剂。

它可以与乙烯基吡咯烷酮发生缩聚反应,形成交联结构以增加聚合物的稳定性和强度。

接下来,我们需要选择一种适合的溶剂。

乙烯基吡咯烷酮在水中溶解度较高,因此我们选择水作为溶剂。

将过硫酸铵和乙二醇二甲基丙烯酸酯溶解在水中,加入乙烯基吡咯烷酮,进行聚合反应。

在进行聚合反应时,需要控制反应条件。

温度是一个关键因素,过高的温度会导致聚合物分解,过低的温度会影响聚合反应的速率和效果。

因此,我们选择合适的反应温度和时间来控制聚合反应。

反应过程中还需搅拌反应体系,以保证反应均匀。

成功制备了乙烯基吡咯烷酮的均聚物后,我们可以进行共聚反应。

共聚物的制备需要选择另一种单体。

在本方法中,我们选择丙烯酸甲酯作为共聚单体。

丙烯酸甲酯和乙烯基吡咯烷酮之间可以通过自由基聚合反应形成共聚物。

聚合反应的条件类似于均聚物的制备过程。

制备得到的乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物具有许多优势和广泛的应用前景。

首先,这些聚合物具有良好的溶解性和生物相容性,可以用于药物控释和医学用途。

其次,表面活性剂、润滑剂、增稠剂等领域也可以应用这些聚合物。

此外,乙烯基吡咯烷酮的共聚物可以通过聚合反应中参与的单体的调节,调控聚合物的性能和特性,进一步扩展了应用领域。

聚乙烯吡咯烷酮用于药物递送载体材料的研究进展

聚乙烯吡咯烷酮用于药物递送载体材料的研究进展

文章编号:1001-9731(2021)01-01033-06聚乙烯吡咯烷酮用于药物递送载体材料的研究进展*詹世平1,2,刘思啸1,2,王景昌1,2,赵启成1,2,王卫京1,2(1.大连大学环境与化学工程学院,辽宁大连116622;2.辽宁省化工环保工程技术研究中心,辽宁大连116622)摘要:高分子药物递送载体材料具有良好的生物相容性和生物可降解性,可以有选择性的释放药物,以提高药物利用率和降低药物的副作用,因此,高分子药物递送载体材料已成为当前的研究热点㊂聚乙烯吡咯烷酮(P V P)是一种绿色的高分子材料,具有优异的溶解性和低毒性,在医用材料领域具有广泛的应用㊂主要介绍了高分子药物递送载体材料的基本特性,并对聚乙烯吡咯烷酮的特性㊁合成㊁改性以及应用进行了较详细的论述,最后对其发展和应用前景进行了展望㊂关键词:药物递送载体;聚乙烯吡咯烷酮;靶向性;响应性中图分类号: T B34文献标识码:A D O I:10.3969/j.i s s n.1001-9731.2021.01.0060引言癌症是一种威胁生命的疾病,形成癌症有多种原因,如吸烟㊁超重或肥胖㊁食用加工肉类㊁辐射㊁家族史㊁压力和环境因素等[1]㊂根据全球癌症统计,在2018年癌症新增有1810万例和死亡有960万例,降低癌症死亡率是社会㊁政府㊁医学界和科学界面临的严峻挑战[2]㊂传统化疗方法缺乏靶向性和选择性,在杀死癌细胞的同时也会杀死正常的细胞,在治疗的过程中会给病人带来产生极大的副作用㊂靶向药物递送系统是指药物选择地到达人体特定的组织或器官部位,并在该靶部位发挥作用,从而可以提高疗效和减少毒副作用㊂近年来靶向药物递送系统的研究已经成为国内外药剂学研究的重要内容之一[3]㊂由于生物医用高分子材料具有良好的生物相容性和可降解性,作为载体材料可以缓控释药物,并能运送药物到指定的部位,提高药物的疗效,这些已经得到了国内外研究者的广泛关注㊂聚乙烯吡咯烷酮(P V P)是一种两亲性的聚合物,具有良好的生物相容性㊁低毒性㊁溶解性和生物惰性,可广泛应用于医疗㊁医学检测和药物制剂等领域,特别在靶向药物递送系统中极具应用潜力[4]㊂在众多的药物载体中,具有两亲性的药物载体并不多见,在用于制备载药微粒的工艺过程中,对其溶剂具有更加宽泛的选择范围㊂另外P V P早在二战时期就被用作血浆的代用品,其后的应用也是不断地扩展,P V P是具有广阔应用前景的一种生物医用材料㊂本文详细介绍了P V P的特性,并对其在用于药物载体方面的改性方法和应用情况进行了较为详细的论述,目的在于加深对P V P的了解和认识,促进其在药物递送领域应用的进一步发展㊂1高分子药物递送载体材料高分子药物递送载体材料是指将本身没有药理作用,也不与药物发生化学反应的高分子材料作为药物的载体,但二者间可存在微弱的氢键结合力,从而形成的一类药物制剂,可以实现药物的有效控制释放,在高分子载体上连接功能基团可以实现定向给药[5]㊂高分子药物递送载体材料可通过物理或化学方式将药物包覆其中,形成一种能够有效控制药物释放,并能实现定向给药的一种新型药物制剂㊂用于药物递送载体材料的聚合物可分为以下几类:(1)天然高分子材料,如白蛋白㊁纤维素㊁淀粉等;(2)合成可生物溶释高分子材料,属于这种材料的有聚乙烯醇㊁聚原酸酯和聚碳酸酯等,这类高分子材料会逐渐转换成水溶性的大分子或小分子片段;(3)合成可生物降解高分子材料,这类材料在生物体内可经水解㊁酶解等过程逐步降解为低分子化合物或单体;(4)合成非生物降解高分子材料,有乙烯基共聚物,如乙烯-醋酸乙烯共聚物;聚氰基丙烯酸烷基酯等[6]㊂天然高分子药物载体的优点是可再生㊁来源广泛,可以降解㊂人工合成的高分子药物载体具有的优点是相对分子质量大,可以携带的药量多,在体内停留的时间长,对于提高药物的有效性具有明显的作用㊂当前,许多现有的药物载体已显示出许多优点,如33010詹世平等:聚乙烯吡咯烷酮用于药物递送载体材料的研究进展*基金项目:国家自然科学基金资助项目(21676038)收到初稿日期:2020-06-09收到修改稿日期:2020-09-11通讯作者:詹世平,E-m a i l:z h a n s h i p i n g@d l u.e d u.c n 作者简介:詹世平(1959 ),女,湖南桃江人,教授,博导,主要从事功能材料研究㊂药物增溶和延长血液循环,但由于其制剂的药物承载能力有限和功能化程度低,其功效受到一定的限制,以至于影响其在肿瘤部位高效靶向释药的能力㊂此外,细胞摄取不足进一步降低了抗肿瘤药物的疗效,正常组织中非特异性的积聚导致严重的副作用,从而限制了其临床应用[7]㊂因此,许多研究都集中在开发高效的给药系统,以增强抗肿瘤药物的细胞特异性吸收,实现智能控制释放㊂然而有时即使使用聚合药物载体,药物释放仍然难以控制㊂设计对外界刺激(如温度㊁p H㊁电场或磁场㊁酶㊁超声波等)有响应性的药物聚合物制剂被认为是一种成功的方法,在这些系统中,药物释放是由不同的刺激响应触发的㊂高分子药物载体在许多治疗应用中显示出优越性,尤其是在肿瘤学领域㊂对于高分子载药制剂,高分子载体发挥着重要的作用,可以降低药物毒性㊁改变药物的生物分布和增强治疗的效果㊂一般来说,高分子作为药物载体具备的优势,主要包括:(1)获得高药物有效载荷的能力;(2)提高药物溶解度;(3)药物药代动力学的调节(包括延长血浆暴露时间和优化生物分布行为,从而提高治疗效果);(4)减少药物的全身作用和局部副作用;(5)增强体内药物稳定性;(6)控制释放速率和药物释放部位[8]㊂2聚乙烯吡咯烷酮及其特性聚乙烯吡咯烷酮(P V P)是具有柔性链状结构的聚合物,形成其链和吡咯烷酮环上的亚甲基是非极性基团,具有亲油性,分子中的内酰胺是强极性基团,具有亲水和极性基团作用㊂吡咯烷酮环上有较高的电子密度,这种结构特征使得P V P表现出良好的表面活性,有较强的形成氢键和形成络合物的能力,特别是对含羟基㊁羰基㊁胺基等极性基团,以及含活性氢原子的化合物显示出较强的络合能力,可与许多化合物生成络合物㊂P V P还具有较好的增溶作用㊁分散作用和吸附作用,例如可用于增加某些基本不溶于水而有药理活性物质的水溶性,可使溶液中的有色物质㊁悬浮液或者乳液分散均匀并保持稳定,可吸附在某些物质的界面上,并在一定程度上降低界面的表面张力㊂P V P是一种精细化工产品,也是一种非离子型的绿色高分子材料㊂P V P在一般情况下为白色㊁乳白色或者略带黄色的固体粉末[9]㊂P V P的分子量从10000到360000不等,常见的工业牌号为K-15㊁K-30㊁K-60和K-90,由于其独特的物理和化学特性,在许多行业都有着广泛的应用㊂P V P具有化学性质稳定㊁溶解性好和毒性低等特点,结构中含有C O㊁C N和C H2功能性基团,P V P及其单体乙烯基吡咯烷酮(N V P)的结构如图1所示㊂P V P的显著特点是具有双亲性,在水和许多非水液体中都具有良好的溶解性[10]㊂图1聚乙烯吡咯烷酮(P V P)及单体(N V P)的结构F i g1S t r u c t u r eo f p o l y v i n y l p y r r o l i d o n e(P V P)a n dm o n o m e r(N V P)P V P早在第二次世界大战的德国战场上就充当了血浆的代用品[11]㊂相比其他的聚合物,P V P用作载体材料具有在血浆中停留时间长和组织分布低的特点[12],由此成为了第一个注射用聚合物接枝药物制剂的载体材料,当P V P被吸附或者接枝在药物的表面时,可以抵御蛋白质的非特异性吸附[13]㊂P V P与碘结合可以用于制备必妥碘(聚维酮碘),是一种低毒温和的用于治疗真菌性角膜炎㊁杀菌和消炎的缓释药物㊂此外,它也是隐形眼镜的主要成分,在食品工业中可用作添加剂㊁稳定剂和澄清剂等,P V P是经美国食品药品监督管理局(F D A)批准的食品与药品的添加剂㊂活性基团㊁功能分子或药物可以进入到交联的P V P网络内,或着利用共价键与P V P链连接在一起,这种经过靶向或功能化改性且携带药物的制剂,可以显著改善药物的亲水性,通过调整与其它活性分子的相互作用㊁溶解度㊁生物相容性㊁蛋白质的吸附㊁降解速率等,在水性环境中可以将药物输送到指定的部位㊂抗癌药物的实施效果,很大程度取决于药物载体的性能㊂随着对聚合物载体的不断开发与研究,P V P在药物输送系统的生物相容性㊁药物释放的可控性和药物疗效等方面会得到进一步的发展㊂3聚乙烯吡咯烷酮的合成聚乙烯吡咯烷酮(P V P)是具有柔性链状结构的非离子型聚合物㊂一方面由于共轭效应,其中的氧原子有向吡咯烷酮环提供电子的趋势,使氧带正电,从而使得整个分子显示弱阳离子性[14]㊂P V P大多由单体乙烯基吡咯烷酮(N V P)于一定条件下聚合得到㊂乙炔法即R e p p e合成法,是发展最早也是至今仍在被用于制备N-乙烯基吡咯烷酮(N V P)的方法㊂N V P是合成聚乙烯吡咯烷酮的上游产物,乙炔法主要是由乙炔为原料合成N V P㊂乙炔法的合成路线如图2所示㊂这种方法主要的缺点是乙炔属于易燃气体,合成时具有危险性,且此种方法的合成路线较长容易产生副产物㊂此外,这种方法会对环境产生污染,所以并不是合成N V P的最佳方法[15]㊂430102021年第1期(52)卷图2乙炔法的合成路线F i g2S y n t h e s i s r o u t e o f a c e t y l e n em e t h o d由于乙炔合成法的先天不足,脱水法成为现今研究较多的N H P合成方法㊂这种方法是以γ-丁内酯为原料来合成羟乙基吡咯烷酮(N H P),然后N H P脱水后生成N V P,从而合成P V P[16]㊂这种方法又可以分为直接脱水法和间接脱水法㊂间接脱水法是将N H P转化为某种卤化物,然后在较为温和的条件下脱去水,其合成路线如图3所示㊂图3间接脱水法的合成路线F i g3S y n t h e s i s r o u t e o f i n d i r e c t d e h y d r a t i o nm e t h o d直接脱水法是在催化剂的作用下直接脱去水从而生成N V P,其合成路线如图4所示㊂图4直接脱水法的合成路线F i g4S y n t h e s i s r o u t e o f d i r e c t d e h y d r a t i o nm e t h o d除了上述两种方法之外还有热解法㊁琥珀酸法㊁乙酰丙酸法来合成N V P㊂但现今应用最为广泛的还是传统的乙炔法㊂聚乙烯吡咯烷酮(P V P)是由单体N-乙烯基吡咯烷酮(N V P)通过自由基聚合而得㊂N V P属于非共轭乙烯基类单体,自由基活性高,采用原子转移自由基聚合(A T R P)是首选的聚合方法,该方法有利于控制反应进程和减少副产物[17]㊂4聚乙烯吡咯烷酮的改性聚合物负载药物的递送系统被认为具有可控的化学结构和组成,相对低的细胞毒性和可管理的表面化学性质,使得它们广泛用于各种治疗,包括基因㊁小分子药物㊁蛋白质和肽的递送[18]㊂聚合物递送系统的结构,包括胶束㊁囊泡和树状大分子,已被证明会影响其递送系统的治疗效果[19]㊂聚合物的化学组成通常决定与组织结合的亲和力㊁释放速率和靶向给药功效㊂作为药物传递系统,聚合物结构必须至少满足以下几方面的要求:生物相容性㊁生物降解性或完全的化学惰性,以及对其合成结构的可控性㊂为了增加聚合物药物载体的靶向性和生物相容性,对其进行改性是非常有必要的㊂P V P作为一种优良的生物材料,以及良好的环境稳定性㊁生物相容性和血液相容性,在药物制剂中常用作包覆或携带药物的聚合物载体材料㊂4.1p H响应性改性基于渗透和保留(E P R)效应原理的多功能靶向肿瘤给药系统,被认为是肿瘤化疗药物给药的革命性改进[20]㊂肿瘤组织的间质细胞呈弱酸性(p H<7),而正常组织和血液中的细胞外p H值在7.2~7.4之间保持不变㊂这一重要发现为p H敏感药物载体的开发和应用提供了重要的理论依据㊂p H敏感的聚合物胶束通过E P R效应到达肿瘤部位,然后在细胞内通过内质体(p H5.5~6.0)或溶酶体(p H5.0)途径转运㊂在这个过程中,p H值从正常生理状态(p H7.4)降低到大约p H5.0㊂利用酸不稳定键增加细胞内药物释放或内体逃逸,通过打破药物与肿瘤组织之间的不耐酸键来释放药物被认为是一种很有前途的策略㊂p H敏感聚合物中用作连接的典型酸不稳定键包括腙㊁亚胺㊁肟㊁缩醛㊁乙烯基醚和原酸酯键㊂水凝胶是一种聚合物网络,能够在水介质中显著膨胀㊂附着在聚合物主链上的亲水基团使水凝胶具有吸水特性㊂p H响应性水凝胶在药物控释中的研究表明,药物的释放是由周围介质p H值的变化引起的,这种变化可以在人体的不同部位自动发生㊂p H值的变化也可能是肿瘤酸性微环境等异常的迹象,因此,通过使用水凝胶p H响应系统,可以潜在地实现药物到特定部位的靶向递送㊂A j j i等[21]通过P V P接枝巴豆酸(C r A)制备了p H响应性水凝胶,将具有不同浓度的C r A与P V P混合,利用不同剂量的γ射线辐照进行二者的接枝,研究了辐照剂量和C r A浓度对接枝产物的凝胶化过程和膨胀性能的影响㊂以该水凝胶体系为模型药物酮洛芬的载体,在两种不同的释放介质(p H1和p H7.2)中监测药物的释放行为,采用分光光度法跟踪测试酮洛芬的释放量,结果表明,该水凝胶在酸性介质中的释放量较中性介质中的释放量低,这可使其作为潜在的药物载体,使得药物在肠道介质中实现靶向释放㊂R i b e i r o等[22]研究了不同比例P V P与壳聚糖共聚物p H敏水凝胶的特性,发现壳聚糖中的氨基( N H2)对p H敏感性影响较大,在不同的p H氛围, N H2能够质子化或者去质子化,使得材料的结构发生变化,为了减少电荷之间的排斥,凝胶体积会膨胀㊂共聚物中壳聚糖含量越高,其p H敏感性越强,并且刚53010詹世平等:聚乙烯吡咯烷酮用于药物递送载体材料的研究进展性也越好,更利于操作使用㊂4.2亲水性改性聚乙烯吡咯烷酮(P V P)是一种具有生物相容性且不易被污染的双亲性聚合物㊂用经过氨基或羧基改性的P V P衍生物包覆脂质体,可以有效保护脂质体在体内的立体结构,并且可以避免由于血清引起的不稳定性㊂药物输送中P V P的表面改性可以避免单核噬菌体的吞噬,延长药物循环半衰期㊂用P V P涂覆疏水表面可以提高其生物相容性,降低补体的活化㊂P V P可以通过接枝或涂覆改善疏水性材料的亲水性㊂L e e等[23]研究了聚乙烯基吡咯烷酮-共轭脂质体系疏水性药物传递㊂采用脂质与聚乙烯吡咯烷酮(P V P)偶联制备了脂质聚合物复合材料㊂脂质聚合物复合材料在血液等水溶液中形成脂质纳米粒㊂它能抑制脂质的生物降解,延长其血液循环寿命,其脂质聚合物体系可以是几十纳米或几百纳米的纳米粒子㊂疏水性药物如紫杉醇和阿霉素可以装载在胶束的脂质内部㊂该研究以灰黄霉素为模型药物,探讨疏水性药物负载的可能性㊂在脂质与聚合物的反应中,D C C(1,3-二环己基碳二亚胺)激活了N-琥珀酰D P P E的羧基,将活化的羧基与P V P的氨基偶联,形成酰胺键㊂含有氨基的P V P可降低细胞毒性,增加脂质系统的亲水性㊂邵雯等[24]使用P V P改性医用硅橡胶的亲水性,由于医用硅橡胶表面疏水性极强,这一特点在一定程度上限制了其使用,P V P可与偶联剂中亲水基相结合,使P V P亲水涂层较好地连接到硅橡胶表面,提高硅橡胶的亲水性㊂5聚乙烯吡咯烷酮的应用P V P是应用最广泛的乙烯基聚合物之一,具有优异的生物医用材料特性,例如:良好的环境稳定性,生物相容性和血液相容性,生物降解性,极低的细胞毒性,良好的化学稳定性和耐热性,对亲水性和疏水性物质均具有亲和力,在水和许多有机溶剂(如胺㊁酰胺㊁醇㊁酸等)中具有很好的溶解性㊂P V P材料应用广泛,由于其优异的力学性能㊁良好的加工性㊁极好的溶解性㊁生物惰性和非抗原性,被广泛用于制药和生物医学领域[25],其中,研究较多的领域有组织工程(支架㊁关节软骨㊁骨骼㊁髓核㊁人工胰腺㊁人工皮肤㊁血管装置)㊁药物输送系统㊁伤口和烧伤敷料㊁眼科应用(人工角膜㊁隐形眼镜㊁合成玻璃体)以及杀菌消毒制品[26]㊂K a n e d a[27]用P V P作为药物载体可提高药物的血浆半衰期,延长药物的停留时间,为了获得最佳的药物释放效果,引入了各种单体与聚合物进行共聚改性,实现药物的靶向或控制释放,并考察了药物在小鼠体内的分布情况和分析了相应的药代动力学㊂超临界流体具有优良的溶剂化性能,适宜于用作载药微粒制备的溶剂㊂采用P V P作为载体,两种黄酮类药物槲皮素和芦丁作为模型药物,借助于超临界抗溶剂工艺技术制备了P V P载药微粒,其工艺流程如图5所示㊂在不同的操作条件下,得到了粒径为0.47~9.52μm (P V P/槲皮素)和0.84~8.17μm(P V P/芦丁)的球形微粒㊂两种药物的最大封装率达到了99.8%,封装后槲皮素和芦丁的溶解速率较封装前分别增加了10倍和3.19倍[28]㊂图5超临界抗溶剂工艺制备P V P载药微粒工艺流程F i g5P r e p a r a t i o no fP V Pd r u g l o a d e d p a r t i c l e sb ys u p e r c r i t i c a l a n t i s o l v e n t p r o c e s sP V P除了用作药物载体之外,近些年研究者还开发了P V P在生物医用领域的新用途㊂通过P V P㊁壳聚糖和淀粉合成了作为皮肤表面伤口愈合用的抗菌贴片[29]㊂P V P是一种合成聚合物,具有良好的生物相容性,多年来被用作生物材料或药物成分的添加剂,被用作临时皮肤覆盖物或作为伤口敷料的主要成分[30]㊂应用P V P络合碘治疗睑板腺功能障碍,单质碘与P V P的不定型结合物,具有广谱杀菌作用,可杀灭细菌繁殖体㊁真菌㊁原虫和部分病毒,是一种生理学上类似人体血浆蛋白的高分子聚合物[31]㊂基于P V P的敷料,可以确保创伤具有良好的渗出物吸收㊁消毒杀菌,且粘附和透明,可在伤口愈合过程中发挥积极作用[32]㊂利用P V P良好的润滑性和生物相容性,可将其作为人工膝关节润滑的添加剂[33],利用P V P良好的水溶性,改善α-葡萄糖基甜菊糖苷与P V P复合果冻对姜黄素的溶出性能[34],利用P V P良好的分散性,在分散体系中用作有机合成反应的稳定剂[35]㊂由于P V P材料具有优异的物理和化学性质,在生物医药等领域的应用将会越来越广泛㊂6结语P V P是一种非离子型双亲性聚合物,由于其优异的物理和化学性能,相对低的细胞毒性,以及良好的生物相容性和血液相容性,在药物制剂中用作包覆或携带药物的聚合物载体材料,可以提高药物的包覆率和延长药物循环半衰期㊂P V P结构表现出良好的表面630102021年第1期(52)卷活性,活性基团㊁功能分子或药物可以通过络合或接枝对其进行功能化的改性,开发出具有靶向性药物递送特性的载体材料,同时P V P在微针给药㊁4D打印㊁智能给药和超支化靶向等研究方向,也具有广泛的应用潜力㊂参考文献:[1] D i a n a t-M o g h a d a m H,H e i d a r i f a r d M,J a h a n b a n-E s f a h l a nR,e ta l.L i p o s o m a lc a n c e rs t e m c e l l s-e m a n a t e dt h e r a p y r e s i s t a n c e:i m p l i c a t i o n sf o r l i p o s o m a ld r u g d e l i v e r y s y s-t e m s[J].JC o n t r o lR e l e a s e.2018,288:62-83. 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乙烯基吡咯烷酮 聚合反应

乙烯基吡咯烷酮 聚合反应

乙烯基吡咯烷酮(N-乙烯基吡咯烷酮,NVP)的聚合反应是指将乙烯基吡咯烷酮单体(Monomer)通过化学反应转化为高分子聚合物(Polymer)的过程。

乙烯基吡咯烷酮聚合反应通常采用以下几种方法:1. 自由基聚合:这是一种常见的聚合方法,包括链式聚合和齐次聚合。

在自由基聚合中,乙烯基吡咯烷酮单体在引发剂的作用下生成自由基,然后这些自由基相互结合形成长链聚合物。

自由基聚合可以在不同的溶剂中进行,如水、醇类、有机溶剂等,并且可以通过控制反应条件(如温度、压力、引发剂的用量和类型)来调控聚合反应的速率和聚合物的分子量。

2. 离子聚合:在这种方法中,乙烯基吡咯烷酮单体在电解质的存在下发生离子化,生成阳离子或阴离子,然后这些带电的单体相互结合形成聚合物。

离子聚合通常用于生产特定类型的聚合物,如某些嵌段共聚物和接枝共聚物。

3. 配位聚合:乙烯基吡咯烷酮单体在金属催化剂的作用下发生配位聚合。

这种方法通常用于生产具有特定结构和性能的聚合物,如聚吡咯烷酮(PVP)等。

4. 酶催化聚合:在生物催化聚合中,特定的酶作为催化剂促使乙烯基吡咯烷酮单体发生聚合反应。

这种方法通常用于生产生物相容性良好的聚合物。

在实际应用中,根据所需聚合物的特性,会选择适当的聚合方法。

例如,N-乙烯基吡咯烷酮可以通过自由基聚合方法转化为聚乙烯基吡咯烷酮(PVP),PVP由于其优异的水溶性、生物相容性和成膜性,广泛应用于医药、化妆品、食品、电子工业等领域。

在聚合反应的过程中,可能会遇到一些挑战,如控制聚合反应的分子量和分子量分布、提高聚合物的纯度、防止聚合反应过程中的副反应等。

通过不断的技术创新和工艺优化,可以提高乙烯基吡咯烷酮聚合反应的效率和产物的质量。

硕士学位论文-N-乙烯基吡咯烷酮共聚物的合成与应用模板

硕士学位论文-N-乙烯基吡咯烷酮共聚物的合成与应用模板

2.1 实验部分 ...................................................................................................................10 2.1.1 实验材料.............................................................................................................10 2.1.2 仪器..................................................................................................................... 11 2.1.3 VAP 的合成与表征 .............................................................................................12 2.1.4 应用实验.............................................................................................................13 2.2 结果与讨论 ...............................................................................................................14 2.2.1 VAP 的表征 .........................................................................................................14 2.2.2 VAP 与活性染料的相互作用 .............................................................................16 2.2.3 VAP 在皂洗和防沾色中的应用 .........................................................................25 2.3 小结 ...........................................................................................................................28 第三章 AMP 共聚物的合成与应用研究 .......................................................................29

NVP

NVP

聚 程度及溶 胀 时 p 值 的影 响。c. ∞i 4 研 究 H _等
P VP以及 N VP 的共 聚 物 。与 此 同时 , 国外 化 学 界 对N VP的共 聚 理 论 研 究 以及 应 用 研 究 仍 很 活跃 , 有关 这方面 的专 利 与文献 每年 都 有上百 篇 。而在 国 内, N 对 VP共 聚的研究 始 于 8 0年 代 , 所研 究 的共 且
( aut fC e cl gne ga dLg t n ut G F cl yo hmi ie ̄n n ih d sr DUT, u n ̄ o 50 9 ) a En I y, G a g u 100
Ab ta t Th co oe ua oy r o lme i d b sr c ema rm lc lrp lmesc p y r e y NVP a do h rc e c l h v iep ro ma c o z n t e h mi s a ef efr n e a n a d ma ya pi t n n t i at l,t p l t n nm e iie c s t s mae il acdsu sd. n n p l i s I hs ri e i a p i i si dcn ,o me i , tr s r i se a c o c s a c o c a c Ke wo d NVP PVP c p lme s a p i t n y rs o y r p l i s o a c o
共 聚物 的合 成 、 能 和 应 用 作 为 当前 N 性 VP研 究 的
重点 。
在 国外 , VP 的共 聚研 究始 于 2 N 0世 纪 4 0年 代 , 主要应 用 是 在 化 妆 品及 医药 卫 生 方 面 。现 在 其 不少著 名 的跨 国公 司 的 日用 化 工 产 品 中 大 量用 到

NVP的环境影响

NVP的环境影响

NVP的环境影响随着全球经济的快速增长和工业发展的高速推进,环境污染和生态破坏问题也愈加严重。

新的清洁技术和环保理念被提出,但是仍然有很多企业和行业在生产过程中产生了很多污染物质,其中之一便是NVP。

本文将探讨NVP的环境影响,并探索可行的环保措施。

NVP是什么?NVP,又称N-乙基吡咯烷酮,是一种有机化学物质,是一种重要的化学原材料。

它是超高分子量聚合物的合成过程中的一种常用单体,并被广泛地用作一种溶剂。

NVP具有良好的稳定性、成本低廉和性能优异等优点,被广泛地应用于化工、纺织、医药、塑料、涂料、胶水、化妆品和电器等行业。

NVP为何会对环境带来影响?尽管NVP是多个行业的必要化学品,但是在生产过程中,NVP会产生许多环境问题。

一方面,NVP是一种易燃、易挥发的物质,需要严格的储存和运输,否则可能引起火灾、爆炸等危险事故。

此外,NVP的加工和使用也会导致NVP向空气中释放,造成有害气体的污染。

这些有害气体可能会破坏大气层,导致空气质量恶化,加剧气候变化。

另一方面,NVP含有大量的致癌物质,对人体健康和环境造成危害。

在NVP与其它化学品如二氧化硅和地下水混合的情况下,将产生一些有毒的产物,这对周围的生态系统和土壤质量产生了不良影响。

NVP对环境的影响不能忽视,必须寻找可行的环保方案来减少生产过程中的污染和减缓NVP对环境造成的影响。

如何减缓NVP对环境的影响?减轻NVP造成的环境影响需要综合考虑NVP的生产、储存、运输、加工和使用等环节。

以下是减少NVP对环境造成影响的一些可行方案:1. 确保储存和运输安全- NVP需要存放在冷凉、干燥的环境中,并通过运输储藏办法尽量减少物质的损失。

2. 推动清洁生产- 企业应该在生产过程中使用清洁技术以减少NVP的污染物排放。

3. 推广环保产品- 行业里需要发展出符合环保条件的产品,使用低污染、高性能的环保原材料。

4. 持续推行溶剂替代计划- 减少NVP的使用量以及发展可替代的化学合成方案。

NVP的生产工艺改进

NVP的生产工艺改进

NVP的生产工艺改进NVP,全称为4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one,是一种广泛用于聚合物材料中的单体,其应用范围涉及到塑料、油墨、涂料等多个领域。

NVP的生产工艺一直是各家厂商关注和探讨的重点,改进工艺可以提高产品性能和质量,同时也能节约生产成本。

本文针对NVP的生产工艺进行探讨,共分为以下几个方面:一、NVP的生产工艺介绍NVP的生产工艺主要涉及以下三个步骤:原料准备、反应合成和纯化分离。

其中,原料准备包括乙烯氧化和吡啶酮环氧化两个步骤,反应合成是将两种原料在反应器中进行缩合反应,得到NVP单体。

最后,通过分离纯化步骤得到最终的产品。

在传统的NVP生产工艺中,主要存在以下几个问题:一是废气排放问题,NVP生产时产生的废气含有有害物质,会对环境造成污染。

二是生产效率较低,反应合成时间较长。

三是产品质量不稳定,NVP单体得率不高且不易纯化,会影响后续的产品加工和使用。

为了解决这些问题,一些厂商开始尝试改进NVP的生产工艺。

二、NVP的生产工艺改进探讨1、废气处理技术改进废气处理是NVP生产中必须解决的环境问题。

传统的废气处理方法主要包括需要大量的水洗和蒸发干燥,不仅费时费力,而且效率低、污染物排放量较大。

现在,一些厂商开始对废气处理技术进行改进,采用催化燃烧、吸附、膜分离等先进技术,以提高废气处理的效率、降低废气排放的有害物质含量,并节约生产成本。

2、反应器设计优化反应器是NVP生产过程中的核心设备,反应器的设计对产品的品质和单体得率有很大影响。

传统反应器使用两相流强制搅拌反应,反应时间较长、效率低,容易产生悬浮传热过程,造成了能耗的浪费。

因此,一些厂商利用计算流体力学(CFD)技术,对反应器进行了优化设计。

优化后的反应器采用了无搅拌条件下的固态流化床反应器,得到了优异的效果。

底部的微粒床适当的流化和高的热传导系数有利于减少反应时间和能耗,并且可以提高NVP的得率。

3、溶剂选择优化在NVP生产中,溶剂选择也是影响产品单体得率和纯度的关键因素,过多的溶剂使用不仅会增加工艺流程和成本,还容易污染环境。

n-乙烯基吡咯烷酮化学式

n-乙烯基吡咯烷酮化学式

n-乙烯基吡咯烷酮化学式N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)是一种有机化合物,化学式为C6H9NO。

它是一种无色液体,在室温下可以挥发。

NVP是一种含有吡咯环的化合物,它的乙烯基启动反应的易性和其它吡咯化合物相比较高。

由于它的化学性质特殊,因此NVP广泛应用于聚合物、药物和化妆品等领域。

NVP的化学性质:NVP的结构中含有一个拉丁字母"N",这表示这个化合物中有一个含氮基团。

NVP还含有一个乙烯基,它的存在使得NVP变得更加容易发生化学反应。

NVP可以和聚丙烯酸、聚乙烯醇等聚合物进行共聚,从而形成聚合物复合材料。

其聚合反应是通过自由基机理实现的,受光、温、氧等因素影响非常小,因此能够在广泛的反应条件下进行。

NVP具有良好的溶液稳定性,能够在水、有机溶剂等不同的溶液体系中稳定地存在。

同时,由于NVP中含有吡咯环结构,因此它也具有较好的阻隔性和耐渗透性。

这使得NVP可以广泛应用于纤维素、聚乙烯、聚丙烯等不同类型的聚合物材料中。

NVP的应用领域:2. 医药领域:NVP是一种广泛使用的药物单体,可用于制备各种合成药物。

例如,NVP可以与其他单体共聚制备出一种热敏性水凝胶,可用于裹包热敷剂、热力贴等医用制品中。

此外,NVP还可以和其他生物医用材料配合使用,制备出具有高度生物相容性和生物活性的复合材料。

3. 化妆品领域:NVP可以用于制备各种油水乳液、发泡剂、凝胶等化妆品产品。

特别是NVP与氨基硅油、硅烷、丁二酸二酯等共聚可以制备出一种具有高效保湿功能的聚合物,被广泛应用于护肤品、彩妆等化妆品领域。

NVP的表面张力测定

NVP的表面张力测定

NVP的表面张力测定N-乙烯基吡咯烷酮(N- Vinylpyrrolidone, NVP)是一种重要的共聚单体,在医药、化妆品、食品等领域有广泛的应用。

而了解NVP的表面张力及其测定方法,则对实现其应用更为完善和精准具有重要意义。

NVP的表面张力表面张力是指液态物质的表面所承受的内在力量。

对于水性液体而言,其表面张力大都在50-70 mN/m之间,这意味着其分子互相间的吸引力很强,使得液面收缩成为一种最小表面。

但在一些工业、生产和技术应用中,需要降低NVP等液体的表面张力,以实现某些特定的工艺要求。

有机物能够通过增加表面分子的数量或者降低表面分子之间的相互作用力来降低表面张力。

对于NVP而言,由于其带有羰基根的形式,因而具有很好的亲水性,故比许多传统有机物更容易与水和其他亲水性液体相混溶,但其表面张力仍需根据需求进行调节。

测定NVP等液体的表面张力,常采用静态和动态法两种方法。

(一)静态法静态法又称Wilhelmy板法。

在这种方式下,我们将一个平板支持在NVP液体表面上,等到平衡时间后统计平板的重量变化,并根据号笛方程来测定表面张力。

具体的操作步骤如下:1. 选取长宽与液面相平行的板材,即Wilhelmy板。

2. 将Wilhelmy板清洗干净。

在多种试剂中,NVP测量时使用无水乙醇来清洗板材较为简便易行。

3. 在干燥和无凸起的纯净容器中倒入NVP溶液,注入体积约2倍平板的体积。

NVP的质量浓度一般为0.5%~4. 将蘸有NVP液体的板材轻轻触摸到液面上,保证液面处于平稳状态。

将板材放置约1分钟,直到NVP表面张力稳定。

5. 将板材缓缓取出并利用电子天平测量Wilhelmy板的重量变化。

在此基础上,根据石油醚的表面张力作为基准,使用号笛方程求解,即可获得NVP的表面张力数据。

(二)动态法动态法又称“破环法”,利用破环液滴逐渐滴入某一被试液体的过程,观察到液滴破裂所需的落下高度即可测定表面张力。

在实践中,破环的液滴一般由玻璃管实现,并利用稳定的压力塑造出所需的液滴,之后在细管的端口利用定时器记录下落时间,并计算落下高度得到表面张力的值。

NVP的流变学性质

NVP的流变学性质

NVP的流变学性质浅谈NVP的流变学性质聚乙烯醇丙烯酸钠(PVA)的单体乙烯基吡咯烷酮(NVP)是一种重要的流变学材料,具有广泛的应用前景。

众所周知,流变学是研究物质变形和流变性质的一门学科,涉及到复杂的流动、变形和应力等问题。

本文围绕着NVP的流变学性质进行探讨,旨在向读者介绍该材料的基础知识和应用前景。

一、NVP的基本性质NVP是一种无色或淡黄色的液态单体,具有中等挥发性。

作为一种含有官能组分的复杂化合物,NVP的结构复杂,其分子量通常在1000左右,其化学结构如图1所示。

<图1> NVP的化学结构从图1中可以看出,NVP的分子结构比较复杂,由于存在于反应体系中,其物理性质和流变学性质会受到很多因素的影响。

在实际应用中,人们往往需要调节反应条件以获得理想的流变学性质。

二、NVP的流变学性质所谓流变学性质,是指物质在外界作用下的变形和变化规律。

具体来说,包括物质的黏度、流体的弹性和塑性变形、流态变化等各种表现形式。

下面将具体介绍NVP的流变学性质。

1、黏度黏度是物质内部分子间摩擦作用引起的阻力,也可以理解为物质的机械阻力。

NVP的黏度随温度的升高而降低,在低温下NVP的黏度较大,反之黏度较小。

此外,在不同浓度的NVP溶液中,其黏度也会有所不同。

2、弹性变形弹性变形是指物质在受到外力作用后,产生的具有弹性的变形,该变形具有弹性回复性,并不会导致物质的永久形变。

与黏度不同的是,弹性变形是物质的弹性表现。

研究表明,NVP具有较好的弹性表现,而其所具有的弹性模量则与反应体系的调配有很大关系。

3、塑性变形与弹性变形相对应的是塑性变形,它是指物质在强外力作用下所产生的永久形变。

而在NVP的流变学性质中,一般会强调塑性表现和黏弹性行为。

相对于其他水溶性单体,NVP的塑性变形表现较为突出。

4、流态变化流态变化是指物质在受到外力作用后从一种流动状态变成另一种状态的变化过程。

NVP是一种典型的流态变化材料,其随着温度的升高,会从液态转变为气态。

NVP的耐水性评测

NVP的耐水性评测

NVP的耐水性评测随着科技的发展和生产的进步,越来越多的新材料应用在人们的日常生活和工业生产中。

其中,N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)便是一种被广泛应用的高分子材料。

NVP具有优异的物化性能和生物相容性,被广泛应用于医药、电子、纺织和涂料等领域。

然而,在实际应用中,NVP材料的耐水性却成为制约其应用的一个重要问题。

为了解决这一问题,对NVP的耐水性进行评测和改进具有重要的实际意义。

一、NVP材料的特性NVP是一种烯丙基化的含氮单体,在室温下为无色透明的液体。

其特性在于其所含的吡咯烷酮环结构,这种环结构的存在使得NVP具有许多优良的特性。

例如,NVP具有优异的柔韧性、抗张强度、光学透明度、化学稳定性和生物相容性,可以被广泛地应用于生产制造的各个领域。

二、NVP材料的耐水性问题然而,在现实应用中,NVP材料的耐水性却成了一个比较困扰的问题。

水对于NVP材料的稳定性有着显著的影响,长期与水接触后,NVP材料的品质会迅速下降。

这主要是因为水分子的引入会破坏材料内部的化学结构,使得其物理特性和化学特性产生改变,从而导致柔韧性变差、强度降低和颜色改变等问题的出现。

三、NVP材料的耐水性评测为了充分评估NVP材料的耐水性,科研人员一直致力于寻找一种合适的评测方法。

目前,常用的评测方法包括:加速老化法、接触性评测法和物性测试法等。

在这些方法中,加速老化法被广泛应用于NVP材料的耐水性评测中。

加速老化法是指将NVP材料置于一定条件下,通过模拟天然环境中的水分影响,使其快速老化,以模拟材料长期暴露于水分环境中的效果。

根据不同的实验条件和需要,加速老化法可以分为高温湿热法、循环气候法和光照老化法等。

其中,高温湿热法是被广泛应用的一种方法。

在这种方法中,将NVP材料置于高温高湿的环境下,进行加速老化,可以有效地模拟出在长时间高温高湿的环境中,NVP材料的实际表现情况。

四、NVP材料耐水性评测的意义NVP材料的耐水性评测具有重要的实际意义。

nvp分子量

nvp分子量

nvp分子量NVP,全称为1-乙烯基-2-吡咯烷酮,是一种被广泛应用于生物医药、化学工业和高分子材料等领域的分子。

而分子量是衡量一种化合物或材料的重要参数之一,因此,掌握NVP分子量的相关知识对于深入研究、开发和应用这种分子显得尤为重要。

一、NVP分子量的基本概念分子量是指一种化合物或材料在标准条件下,包括它的组成、结构和化学性质的总体大小。

通常使用分子量来表示它的相对分子质量或分子量,也就是所谓的摩尔质量或分子质量。

对于具有多种分子带电荷情形的NVP分子,其分子量是按照电荷平衡的原则来计算的。

每种离子的摩尔分数等于其在系统中的摩尔浓度除以所有离子摩尔分数之和。

而在普通状态下,NVP分子的分子量一般是在8000~1亿之间,通过不同的指标和测量方法,可以得到不同的分子量数值。

二、NVP分子量的测量方法1.凝胶过滤法(GFC)凝胶过滤法(GFC)是一种常用的分子量测量方法。

在这种方法中,样品通过一个孔径不同的分子筛分离开来,分离时分子会受到分子筛本身的限制,分子筛的孔径越小,其能通过的分子量就越小。

由此,通过分离不同大小的分子,在组成分子量分布曲线的基础上,可以得出平均分子量。

2.光散射法(LS)光散射法(LS)是一种根据样品溶液中的分子散射光强度进行分子量测量的方法。

在该方法中,以一种具有波长稳定的激光器为光源,将样品溶液放入光散射装置中,通过检测散射角度和散射强度的变化,可以测量出分子的尺寸和分子量。

3.扫描电镜(SEM)扫描电镜(SEM)是一种用电子束照射物质后,利用电荷散射、放射等现象对样品表面进行成像的高分辨率显微镜。

在NVP分子量的测量中,可以采用SEM直接观察NVP分子的颗粒大小和形态,从而得出其分子量的大致数值。

三、NVP分子量应用范围及优势由于NVP分子的独特性质和广泛应用范围,其分子量成为衡量和研究NVP分子的重要参考指标。

例如,在NVP分子作为载体材料或药物材料时,其分子量越大,通常代表其更高的稳定性和更强的药效。

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学年论文题目:NVP聚合物的研究及其应用学院:化学化工学院专业:化学学生姓名:宫铁莉学号:201073010219指导教师:王荣民NVP聚合物的研究及其应用宫铁莉(化学化工学院化教二班)摘要本文综述了N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)分别以均聚、共聚、互穿网络方法等方法制备各种聚合物的研究,及其在医疗、日用化工、食品工业、纺织染整工业等领域中的应用现状。

关键词N-乙烯基吡咯烷酮;聚乙烯基吡咯烷酮;应用N-乙烯基毗咯烷酮(NVP),是德国BASF公司最先采用乙炔法合成的[1],至今已有80余年的历史。

近年来NVP在聚合物的研究中大量出现,基于内酰胺类化合物的NVP 在结构中含有一个N原子五元环,并在N原子上连有一个乙烯基团,使NVP的性质具有易聚合和易水解性。

NVP作为单体制备的聚合物具有一些独特的性质,如其均聚产物聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)就是NVP成功应用的一个典型例子[2]。

特别是由于PVP的分子结构类似于简单的蛋白质模型结构,使其具有化学稳定性、优良的生理安全特性、优异的溶解性、成膜性等性能,被广泛地应用于医药、化妆品、食品、印染等行业[3]。

近年来研究人员对NVP的兴趣不断增长,又把NVP的研究扩展到NVP与其它不饱和单体共聚的上,特别是在应用NVP合成聚合物凝胶方面,所合成的聚合物凝胶在药物控制释放、免疫分析、固定化酶、生物大分子提纯和环境刺激响应材料等领域有着广泛的应用[4]。

1 NVP聚合物的合成1.1 均聚反应合成聚合物水凝胶PVP水溶液进行交联或用NVP进行交联聚合都可得到交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)凝胶。

线性PVP在交联剂的作用下生成具有一定交联度的PVPP凝胶;用过硫酸盐或双氧水、肼等处理PVP,通过自交联得到轻度交联的PVPP软凝胶;将PVP的水溶液通氮气除氧后经钴源室辐射可得到有交联网络的吸水性凝胶;采用水溶液聚合法,加入交联剂可合成PVPP凝胶[5]。

在不同交联剂存在下以无机盐水溶液为溶剂,以AIBN为引发剂可合成具有不同交联度的PVPP凝胶;在碱金属氢氧化物存在下,将NVP加热到100℃以上,NVP生成双官能团单体然后进行聚合,或在有少量双官能团单体存在下,在100℃以下加热NVP水溶液均可得到高交联PVPP凝胶[6]。

1.2 共聚反应合成聚合物水凝胶1.2.1 热引发聚合热引发聚合是在引发剂存在下,通过加热引发聚合而得到共聚物。

已报道乙烯基三甲基硅烷和乙烯基甲氧基硅烷以AIBN为引发剂分别与NVP在48℃进行共聚合成了聚合物凝胶,并测定了反应的竞聚率。

以NVP和V A为共聚单体,庚烷为溶剂,65℃下可得到共聚物。

在水溶液中,70℃聚合18 h可得到丙烯酸β羟丙酯/NVP共聚物,这种共聚物具有敏锐的温敏性能。

在水溶液中以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和NVP为共聚单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂的共聚物,具有温敏性和药物释放。

采用NVP和两性离子单体二甲基(3-磺丙基)氨乙基甲基丙烯酸酯(DMAPS),加入BIS以过硫酸钾(KSP)为引发剂,得到的共聚物水凝胶兼具温敏和盐敏双重响应特性。

丙烯酰胺(AM)与NVP共聚物水凝胶可用于蛋白质水溶液的浓缩分离。

以BPO为引发剂,四氢呋喃为溶剂合成了聚乳酸接枝NVP吸水性凝胶的亲水性可得到改善[7]。

1.2.2 辐射引发聚合辐射引发聚合也是合成聚合物水凝胶常用的方法。

以丙三醇、2-二羟基-2,2-二甲基苯乙酮为交联剂,安息香为光引发剂采用长波紫外光辐射可合成HEMA-NVP聚合物水凝胶;采用甲基丙烯酸羟乙酯碳酸乙烯酯为交联剂紫外光引发聚合,可制备HEMA-AMA(甲基丙烯酸烯丙酯) - NVP的聚合物水凝胶。

以γ射线引发可合成NVP-MMA(甲基丙烯酸甲酯)-EDMA(乙二醇二甲基丙烯酸酯)水凝胶。

在紫外光辐射下以安息香为光引发剂可合成HEMA、NVP和甲基丙烯酸酯的共聚物凝胶,可作为软接触镜的材料[7]。

杨华[8]等采用辐射聚合合成了NIPA-NVP共聚物,研究了其相转变温度、盐溶性和溶胀动力学,水凝胶对难溶药物乙酰水杨酸具有增溶缓释作用。

1.2.3 互穿网络聚合物凝胶的制备互穿网络(IPN)技术是近年发展起来的一种对聚合物进行改性的方法,通过互穿网络方式可使原本不易共混的线性聚合物通过单体在聚合物之间聚合交联成一整体,使产物兼具两种或以上聚合物的性质。

在聚合物水凝胶的合成中也可用IPN对凝胶进行改性。

采用BIS为交联剂,过硫酸钠引发剂加入维生素B12,在50℃反应可合成具有维生素B12药物控制释放的水凝胶。

采用γ射线引发NIPAM(异丙基丙烯酰胺)、NVP、PEG(聚乙二醇)可制备具有热敏性的互穿网络结构聚合物水凝胶。

利用互穿网络技术在具有pH敏感性的P(NVP-co-AA)聚合物中引入温敏性聚合物PHPA(聚丙烯酸羟基丙酯)和在P(NVP- co-HPA)中引入PAA可制得具有温度及pH双重敏感性IPN凝胶。

采用γ射线辐照可合成κ-型卡拉胶和PVP形成的IPN凝胶。

用PV A(聚乙烯醇)、PVP混合水溶液,戊二醛为交联剂进行紫外辐射交联可合成具有分离乙醇-水混合物性能的IPN凝胶膜。

2 含NVP聚合物的应用发展PVP是一种非离子型水溶性高分子化合物,由NVP在一定条件下聚合而成。

PVP 最初作为血浆增溶剂使用,后来的研究中人们逐渐发现,PVP具有许多优良的物理化学性能,极易溶于水,安全无毒;能与多种高分子、低分子物质互溶或复合;具有优良的吸附性、成膜性、粘接性及生物相容性,而且热稳定性良好。

目前PVP被广泛用于医药、化妆品、酿造、饮料、食品和纺织等领域。

2.1 在医疗卫生领域的应用PVP具有优异的生物相容性,对皮肤、粘膜和眼睛等不形成任何刺激,因此它在医药领域应用广泛。

在制药工业中,PVP与纤维素类衍生物、丙烯酸类化合物一样,成为当今合成药中的三大主要辅料之一,用它制成的血浆无抗原性,不需交叉配血,还能避免疾病在血液中传播[9]。

2.1.1 药物助剂有许多药物疗效好,但由于在水中溶解慢,使其实际利用程度降低。

为提高难溶药物的生物利用度和稳定性,采用固体分散技术,即将水不溶性药物以极细的微粒或分子状态分散于水溶性固态载体中,当把这种混合物或经熔融的凝固体放在液体中时,可溶性载体立即溶解,而药物则以极细的微粒释放出来,微粒与未经分散者相比溶出度能提高达数倍以上。

PVP作为难溶药物的共沉淀剂可以提高药物的溶解度和溶解速度,提高疗效,减小剂量[10]。

PVP最早是用作血浆增溶剂,它用K-17或K-30配成3.5%浓度的等渗盐水经灭菌处理制成,适用于大出血、大面积烧伤脱水等引起的休克,在急救状态时代替血浆。

在注射剂方面,PVP作为助溶剂、分散剂及延效剂等广泛应用[10]。

助溶剂的助溶原理主要是通过药物和PVP之间的缔合作用,延长药物固体颗粒在注射液中的沉降时间,阻止药物结晶沉淀。

PVP的N-H或O-H键能与许多药物形成分子间缔合作用,通过缔合作用可以控制药物的释放时间和作用强度,延长药物(如消炎痛)在体内的释放和吸收时间,从而起到延效和缓释的作用。

这种调节作用可以通过调节PVP的相对分子质量和浓度实现。

如低浓度的PVP会减缓氢氟甲噻溶解速度,而高浓度的PVP却大大提高它的溶解速度[10]。

2.1.2 制备亲水凝胶的骨架材料骨架型制剂是指药物和一种或多种惰性固体材料通过压制或融合技术制成片状、小粒或其他形式的制剂。

以PVP为亲水型骨架材料的片剂遇水即形成凝胶屏障,控制药物通过凝胶层缓慢向外扩散释放,且PVP易与某些药物形成分子络合物,从而使得药剂的释放,吸收变得缓慢延长。

以卡波姆(Carbomer)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为基质,制备的丹参酮亲水凝胶,进行体外释药试验时,发现凝胶剂中加入适量PVP既可增加凝胶的粘结力,又可在一定范围内控制释药速率。

这种加有缓释载体的药片,既便于吞咽,在胃里又可以溶胀足够大以防止进入十二指肠,同时在胃的伸缩过程中又不至于破损,并且载体又具有生物可降解能力以便于及时排出体外,这样就可以解决药物在胃内停滞时间短的问题,延长疗效。

2.1.3 药物控制释放材料含NVP的水凝胶具有良好的生物相容性,不会对生物组织造成刺激,适用于医药中使用。

使用医药控制释放的水凝胶,通常是将水凝胶浸泡在溶有药物的水中,吸收药物水溶液。

如果药物的水溶性不好,也可以将药物溶解在某些有机溶剂中,使水凝胶吸收溶解有药物的有机溶液,药物残留在凝胶中。

将这种凝胶置于患病部位时,体液被吸入其中,使凝胶重新溶胀,成为水凝胶,药物可通过水凝胶以一定的速率释放到患病部位。

2.1.4 创伤、烧伤涂敷凝胶在创伤、烧伤涂敷凝胶材料中也可使用含NVP水凝胶。

理想的创伤、烧伤涂敷材料,应该具有一定的柔软性、机械强度、较强的液体吸收能力,同时可透气、屏蔽细菌。

水凝胶容易吸收药物,并能释放药物,不刺激伤口,是合适的涂敷材料。

含NVP水凝胶能够满足上述要求。

美国已经有专利申请。

国内也有学者开展含NVP水凝胶在烧伤涂敷材料方面的研究。

2.1.5 人工玻璃体人眼正常的玻璃体为凝胶状,主要成分是水,其含量几乎达到99%,而凝胶的基质为胶原和透明质酸。

玻璃体浑浊和视网膜脱落都可能引起视力下降甚至失明。

为取代病变的玻璃体和治疗视网膜脱落,人们试验合成了多种替代物,如空气、生理盐水、人眼房水、硅油、透明质酸钠、胶原、异种玻璃体等。

其中PVP水凝胶是第一个用作病变玻璃体替代物的合成高聚物。

作为一种优异的玻璃体替代物,PVP水凝胶具有良好的生物相容性和生物物理光学特性,其网状支架对眼球内的新陈代谢成分具有良好的通透性。

另外,PVP水凝胶具有粘弹性,表现出良好的填充作用,可以封闭裂孔,展平视网膜。

含NVP水凝胶作为人工玻璃体材料已获得了美国专利。

2.2 在日用化工中的应用PVP具有极低的毒性和生理惰性,它对皮肤和眼睛无刺激,使其在医药领域有广泛的应用,PVP用作化妆品等很安全。

目前在日用化工领域中,PVP主要用于洗涤剂、化妆品护肤滋润剂、脂膏基料染发分散剂和泡沫稳定剂等。

2.2.1 化妆品PVP的功能基团与蛋白质的肽键性质相似,对头发和皮肤都有良好的保护作用,其单体NVP与醋酸乙烯的共聚物可用作多种护发用品的成膜剂和定型剂。

NVP与长链α-烯烃共聚生成具有表面活性的成膜剂,具有抗水和防潮等特性,形成的薄膜具有水溶性,且透明清晰、光亮挺硬,已经取代以往使用的天然虫喷发胶。

PVP具有良好的保湿性能,在乳液中具有保护胶体的作用,可用作脂肪性和非脂肪性膏体的稳定剂。

在香波中加入PVP可使泡沫稳定,头发有光泽,容易梳理。

PVP用在灭菌香波中可有效减少药物对皮肤、眼睛的刺激。

在剃须膏中配入PVP,能促进胡须的软化和增加润滑。

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