[发明专利]一种制备交联聚维酮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备交联聚维酮的方法。

背景技术

交联聚维酮的合成可以采用多种方法，包括：聚乙烯吡咯烷酮交联法、N-乙烯基吡咯烷酮自交联聚合法(苞米花聚合)或者具有多个不饱和基的化合物(如双官能团交联剂)与N-乙烯基吡咯烷酮交联共聚法。目前国内外采用以下几种方法：1、聚乙烯吡咯烷酮自交联法，用过硫酸盐、肼或者过氧化氢处理聚乙烯吡咯烷酮，可以得到轻微交联的交联聚维酮，生成的产物为软凝胶，聚乙烯吡咯烷酮交联剂交联法，在过氧化物存在下，用二烯烃交联剂处理聚乙烯吡咯烷酮，可以得到低交联度的交联聚维酮。2、N-乙烯基吡咯烷酮自交联聚合法(苞米花聚合)，苞米花聚合(或增殖聚合)可以导致高交联度交联聚维酮的生成。在碱金属氢氧化物的存在下，N-乙烯基吡咯烷酮加热到100℃以上就会相互反应，生成双官能团化合物，自交联为高交联度的交联聚维酮。苞米花聚合的机理，实际上是N-乙烯基吡咯烷酮单体在碱金属氢氧化物的存在下，首先相互反应，生成少量的双官能团化合物，这些双官能团化合物起到交联剂的作用，再由这些双官能团交联剂与N-乙烯基吡咯烷酮单体共聚生成交联聚维酮。采用N-乙烯基吡咯烷酮自交联聚合法合成的交联聚维酮是一种交联度比较高的水不溶性物质，其吸水性能也比较差，3、交联剂交联N-乙烯基吡咯烷酮共聚合法，在水溶液中，在氮气保护下，交联剂与N-乙烯基吡咯烷酮在引发剂的引发下发生共聚反应可以导致交联聚维酮的生成。采用这种方法合成交联聚维酮的优点是：可以通过控制与N-乙烯基吡咯烷酮共聚的双官能团交联剂的种类及其用量(即交联度)来达到控制交联聚维酮的性能及其应用领域的目的。

由于第一和第二种方法存在成品产率低及质量不高等明显缺陷，第三种方法交联剂交联N-乙烯基吡咯烷酮共聚合法生产交联聚维酮，在实际工业生产中由于引发剂、溶剂和保护剂的选择不同，造成产率不高，仅60％，产品分离难。工艺路线长、成本高、污染大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备交联聚维酮的方法，优选引发剂、溶剂和保护剂，提高生产效率。

本发明是这样来实现的，其特征是方法步骤为：采用质量分数为50％氢氧化钠溶液作为引发剂，加入N-乙烯基吡咯烷酮，50％氢氧化钠溶液与N-乙烯基吡咯烷酮质量比是1∶100，在通入氮气保护的条件下，保持溶液反应温度在128℃下反应3小时，然后快速降温至80-85℃后得到交联聚维酮，使用纯化水洗涤，洗涤后，再将交联聚维酮投入洗釜中，加入柠檬酸调节PH值为2-5，再加入质量分数为30％双氧水80-85℃洗涤，产物用水多次充分洗涤，除去未反应单体及溶剂中的无机盐后，在热风干燥器中干燥除去水分，最终得到不同交联度的交联聚维酮。

本发明的优点是：该方法成产率高，产品分离简单，工艺路线短，成本低，污染小。

具体实施方式

本发明的工艺技术路线：

第一阶段：N-乙烯基吡咯烷酮交联生成含杂质较多的交联聚维酮；

第二阶段：将含杂质较多的交联聚维酮反应液离心，分取结晶，干燥，即得符合药典标准的交联聚维酮。

其工艺具有如下特点：

1、选择合适引发剂

N-乙烯基吡咯烷酮聚合为交联聚维酮的引发剂为50％氢氧化钠溶液。分别用偶氮二异丁氰、30％双氧水、50％氢氧化钠溶液为引发剂合成交联聚维酮，发现只有用50％氢氧化钠溶液作引发剂时，所得产物才是不溶于水的交联聚合物，其他引发剂所得的产物均可溶解于水。

2、选择合适溶剂

用苯、95％乙醇、蒸馏水、无机盐水溶液为溶剂制取交联聚维酮，发现只有用某些无机盐水溶液做溶剂时，所得到的产物才是不溶解于水的交联聚合物，其他溶剂中的反应产物均为可溶于水的线形聚合物。并且不同无机盐水溶液种类对N-乙烯基吡咯烷酮的表观转化率也有影响，以硫酸钠和磷酸氢二钠的水溶液为溶剂时，N-乙烯基吡咯烷酮的转化率最高。再以含有两种无机盐混合物的水溶液为溶剂，发现二者混合物的水溶液为溶剂时效果最好，产物为吸水的透明冻状凝胶，N-乙烯基吡咯烷酮单体的表观转化率最高达96.93％。

3、选择氮气作为保护剂

在反应体系中通入氮气保护可以加快反应速度，并使所得产品的吸水性能更好。其他反应条件相同，没有氮气通入时，相同反应时间内N-乙烯基吡咯烷酮的表观转化率小，产品为吸水性小的白色糊状物；而通入氮气时，N-乙烯基吡咯烷酮的表观转化率大，所得到的产品为吸水性大的大颗粒无色透明水凝胶。氮气的作用主是除去反应体系中的氧气。氧气具有阻聚作用，它能加快链的终止反应，结果使反应速度降低，所得产品的分子量变小。所以选择氮气作为保护剂。

具体实施方式