一种制备交联聚维酮的方法与流程

1.本发明属于高分子材料的聚合技术领域，具体涉及一种制备交联聚维酮的方法。


背景技术：

2.不溶性交联聚维酮是一种溶胀性聚合物，具有广泛的应用。在酿酒、饮料工业中，可用作澄清剂和稳定剂。在医药领域，由于交联聚维酮具有高的毛细管活性，能迅速地将水吸收到药片中，使内部溶胀压力超过了药片的强度，以至药片瞬间崩解，因此常用作片剂崩解剂。结构上，交联聚维酮分子内氮原子上的孤对电子能与许多药物形成氢键，所以能形成络合物，它的亲水作用和与药物的络合作用可改善药物释放速度，提高生物利用度。
3.目前传统的生产交联聚维酮的方法一般以偶氮二异丁腈作引发剂，通过悬浮聚合法，引发单体n-乙烯基吡咯烷酮的聚合，但是此方法由于反应时间过长，所需能量较高，且容易产生副反应，产率逐渐满足不了行业的发展，在现有的市场上缺乏竞争力。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种制备交联聚维酮的方法，通过控制聚合反应条件，使反应物能充分发生反应，进而得到纯度较高的交联聚维酮。
5.本发明采用如下技术方案：一种制备交联聚维酮的方法，该方法包括以下步骤:1)、用纯化水溶解无水硫酸钠、无水磷酸氢二钠；2)、用纯化水配制2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐溶液；3)、往步骤1)溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮k30，n-乙烯基吡咯烷酮，充入一定压力的氮气作为反应保护气体；4)、待步骤3)所得溶液温度升至50～80℃，加入n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，缓慢滴加步骤2)中所配制的2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐溶液，开始计时进行聚合反应，所述聚合反应的反应时间为1～3h，蒸馏水水洗，抽滤，甲醇浸泡，抽滤，减压干燥，得到产物；优选的是:步骤1)中所述无水硫酸钠、无水磷酸氢二钠与纯水的质量比为1:1:20；优选的是:步骤2)中所述2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐与纯水的质量比为1:40～1:20，所述2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐与nvp的质量比为1:100～1.4:100；优选的是:步骤3)中所述n-乙烯基吡咯烷酮为精制的纯度为97～99%的nvp，所述聚乙烯吡咯烷酮k30与nvp的质量比为1:100～1.8:100；优选的是:步骤3)中所述的氮气压力为0.2～0.3mpa；优选的是:步骤4)溶液中的n-乙烯基吡咯烷酮与n,n'-亚甲基双丙烯酰胺质量比为100:1～100:4；优选的是:步骤4)中所述2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐通过连续滴加方式加入步骤3)所得的溶液中；(1)本发明采用安全又便宜的2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐作为催化剂，2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐活性强、不含氰基，反应高效、安全无毒；
(2)本发明所使用的分散剂为水溶性有机高分子聚乙烯吡咯烷酮k30，可制备出粒度均匀、表观密度适中的交联聚维酮；(3)本发明通过连续添加的方式将2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐溶液连续滴加，能减少杂质的生成，操作更简便，所制得的交联聚维酮纯度更高。
附图说明
6.图1是实施例1的一种制备交联聚维酮的方法所制备的pvpp的红外光谱图；图2是交联聚维酮的结构图。
具体实施方式
7.下面结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步详细的阐述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。这些实施例仅用于说明本发明，而非用于限制本发明的范围。此外，在阅读本发明的内容后，本领域的技术人员可以对本发明作各种修改，这些等价变化同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围；实施例1将称取0.30g无水硫酸钠及0.30g无水磷酸氢二钠加入6ml纯化水，水浴溶解后加入0.06g聚乙烯吡咯烷酮k30，搅拌溶解后加入6.0g n-乙烯基吡咯烷酮并充入0.2～0.3mpa氮气作为反应保护气体，待溶液温度升至50℃时，加入0.06g n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，连续滴加2ml的0.03g/ml的2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐溶液，并计时进行聚合反应，1h后停止反应，水洗抽滤，甲醇浸泡，抽滤，减压干燥，得到产物，产率为92%；实施例2将称取0.30g无水硫酸钠及0.30g无水磷酸氢二钠加入6ml纯化水，水浴溶解后加入0.06g聚乙烯吡咯烷酮k30，搅拌溶解后加入6.0g n-乙烯基吡咯烷酮并充入0.2～0.3mpa氮气作为反应保护气体，待溶液温度升至60℃时，加入0.12g n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，连续滴加2ml的0.036g/ml的2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐溶液，并计时进行聚合反应，2h后停止反应，水洗抽滤，甲醇浸泡，抽滤，减压干燥，得到产物，产率为93%；实施例3将称取0.30g无水硫酸钠及0.30g无水磷酸氢二钠加入6ml纯化水，水浴溶解后加入0.06g聚乙烯吡咯烷酮k30，搅拌溶解后加入6.0g n-乙烯基吡咯烷酮并充入0.2～0.3mpa氮气作为反应保护气体，待溶液温度升至70℃时，加入0.18g n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，连续滴加2ml的0.042g/ml的2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐溶液，并计时进行聚合反应，3h后停止反应，水洗抽滤，甲醇浸泡，抽滤，减压干燥，得到产物，产率为92%；综上所述，本发明提供的一种交联聚维酮的制备方法，将5%磷酸氢二钠水溶液、5%硫酸钠水溶液和聚乙烯吡咯烷酮k30搅拌溶解，加入n-乙烯基吡咯烷酮，通入0.2～0.3mpa氮气并加热至50～80℃，加入n,n'-亚甲基双丙烯酰胺以及缓慢滴加2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐溶液，恒温反应1～3h，水洗抽滤，甲醇浸泡，抽滤，减压干燥获得交联聚维酮；结果表明，通过本发明的制备方法能减少副产物生成，获得高产率的交联聚维酮。
8.以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行
若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。


技术特征：
1.一种制备交联聚维酮的方法，其特征在于，所述方法如下：将5%磷酸氢二钠水溶液、5%硫酸钠水溶液和聚乙烯吡咯烷酮k30（pvp-k30）搅拌溶解，再加入n-乙烯基吡咯烷酮（nvp），通入一定压力的氮气并加热至反应温度，加入n,n'-亚甲基双丙烯酰胺以及2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐溶液，恒温反应1～3h获得产物，再将产物用蒸馏水洗涤，抽滤，甲醇中浸泡，抽滤，减压干燥获得交联聚维酮。2.根据权利要求1所述的一种制备交联聚维酮的方法，其特征在于,所述的pvp-k30与nvp的质量比为1:100～1.8:100。3.如权利要求1所述的一种制备交联聚维酮的方法，其特征在于，nvp为精制的纯度为97～99％的n-乙烯基吡咯烷酮。4.如权利要求1所述的一种制备交联聚维酮的方法，其特征在于，2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐与纯水的质量比为1:40～1:20。5.如权利要求1所述的一种制备交联聚维酮的方法，其特征在于，所述的2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐与nvp的质量比为1:100～1.4:100。6.如权利要求1所述的一种制备交联聚维酮的方法，其特征在于，所述的反应温度为50～80℃。7.如权利要求1所述的一种制备交联聚维酮的方法，其特征在于，所述的氮气压力为0.2～0.3mpa。8.如权利要求1所述的一种制备交联聚维酮的方法，其特征在于，所述的n,n'-亚甲基双丙烯酰胺与nvp的质量比为1:100～4:100。9.如权利要求1所述的一种制备交联聚维酮的方法，其特征在于，所述的反应时间为1～3h。10.如权利要求1所述的一种制备交联聚维酮的方法，其特征在于，所述的5%磷酸氢二钠水溶液、5%硫酸钠水溶液与nvp的体积比为1:1:2。

技术总结
本发明提供一种制备交联聚维酮的方法，将5%磷酸氢二钠水溶液、5%硫酸钠水溶液和聚乙烯吡咯烷酮K30搅拌溶解，加入N-乙烯基吡咯烷酮、通入氮气并加热至50～80℃，再加入N,N'-亚甲基双丙烯酰胺以及2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐，恒温反应1～3h，水洗抽滤，甲醇浸泡，抽滤，减压干燥获得交联聚维酮。本发明方法具有产物纯度高，反应产率高、绿色环保的特点，有望应用于工业生产中。应用于工业生产中。应用于工业生产中。


技术研发人员：李洪武 张青
受保护的技术使用者：长春工业大学
技术研发日：2021.12.22
技术公布日：2022/3/8