一种交联聚维酮的制备方法与流程

本发明属于高分子本体聚合技术领域，特别是一种微粉化交联聚维酮的制备方法。

背景技术：

交联聚维酮（pvpp）产品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，可回收重复循环使用。pvpp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、食品领域有着广阔的应用前景。

交联聚维酮（pvpp）产品，通过独特的爆米花聚合工艺，形成多孔型、颗粒状的非离子型产品，具有较强的界面活性。爆米花聚合是一种特殊的聚合方式，其反应机理现在还不清楚，一般认为它是自由基聚合过程，但反应过程中的自由基不像普通的自由基聚合那样由引发剂或单体热引发提供，而主要由反应过程中大分子链的断裂形成的。爆米花聚合得到的聚合物是高度交联的，但它的交联主要是由长分子链之间相互缠绕形成的。

微粉化交联聚维酮产品，主要是指n-乙烯基吡咯烷酮单体通过改进的爆米花聚合工艺，在分散剂存在的条件下，形成的新型交联聚维酮产品，其粒径较常规产品更细，平均粒径在5～10μm之间，该类型产品拥有巨大的表面积，能够极大的促进难溶性药物的溶出度，同时具有更好的流动性以及更快速的水分吸收速度，可用作口服和外用混悬液的稳定剂，也可促进片剂、胶囊和颗粒剂中活性物质的释放，没有任何可以替代的产品，市场发展潜力巨大。

目前国内正常生产的交联聚维酮的粒径较大，在分散片，速崩片等用量较大时或外加时，压片过程中粉末体积较大，流动性差，粉末有时不能完全填充到模孔中，导致药品装量不足，片重差异大，片厚不符合要求等问题。

技术实现要素：

本发明提供一种交联聚维酮的制备方法，通过添加合适的分散剂，为爆米花聚合反应提供了良好的聚合环境，通过对搅拌粒度、温度的控制及后续干燥筛分工艺的设计，能够有效地提高交联聚维酮产品的粒度，扩大该产品的应用领域。

本发明提供了一种交联聚维酮的制备方法，包括如下步骤：

1）聚合：将nvp单体、蒸馏水、质量分数为50%氢氧化钠溶液、分散剂投入反应釜中，其中各组分的重量比为：1:0.04:0.01:0.002；开启氮气置换系统，将反应釜中空气置换成氮气；开启搅拌充分混合，控制搅拌速度为90±10r/min；开启反应釜蒸汽阀门，将反应体系升温到143±3℃，并维持此温度1.5-2h，然后快速降温到70-80℃得到交联聚维酮；

2）洗涤：打开反应釜上的纯水阀门，向反应釜内放入足够的70-80℃纯水，以全部盖住反应物为标准，搅拌15-20min，釜内纯水会被pvpp吸附掉，再次向反应釜内加入纯化水，直到釜内的水位不再下降，开启搅拌浸泡2.5-3h，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4-6，再加入质量分数为30％双氧水70-80℃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；

3）烘干过筛：用离心式喷雾干燥机进行干燥；取洗涤离心后物料送入搪瓷打浆罐，加入纯化水打浆，输入离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥，干燥进风温度控制在200--230℃，出风温度控制在90--110℃，物料输送至分筛工序过筛，控制水分保持在1.5-2.0%之间，送包装间待包装。

进一步，所述的分散剂为端羧基聚酯和二乙基乙醇胺的混合物，其成分比例为3:1。

有益效果：

1）采用端羧基聚酯和二乙基乙醇胺的混合物作为分散剂，添加到反应体系通，能缩短交联聚合反应的诱导期，缩短整个反应体系的时间。

2）通过对原料配方比例的设计，改进搅拌力度和温度控制体系，确保产品能充分进行爆米花聚合。

3）通过对干燥筛分工艺的设计，有效地实现了产品的粒径的控制，确保产品的粒径更细。

本发明的制备的交联聚维酮的粒径处于5～10μm之间，在水中的溶解速度也很快。另外，交联聚维酮产品吸附性能提高50%；产品收率达到85%以上。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

具体实施例1：

一种交联聚维酮的制备方法，包括如下步骤：

1）聚合：将nvp单体、蒸馏水、质量分数为50%氢氧化钠溶液、分散剂投入反应釜中，其中各组分的重量比为：1:0.04:0.01:0.002；开启氮气置换系统，将反应釜中空气置换成氮气；开启搅拌充分混合，控制搅拌速度为90r/min；开启反应釜蒸汽阀门，将反应体系升温到143℃，并维持此温度2h，然后快速降温到75℃得到交联聚维酮；

2）洗涤：打开反应釜上的纯水阀门，向反应釜内放入足够的75℃纯水，以全部盖住反应物为标准，搅拌18min，釜内纯水会被pvpp吸附掉，再次向反应釜内加入纯化水，直到釜内的水位不再下降，开启搅拌浸泡3h，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4，再加入质量分数为30％双氧水70℃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；

3）烘干过筛：用离心式喷雾干燥机进行干燥；取洗涤离心后物料送入搪瓷打浆罐，加入纯化水打浆，输入离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥，干燥进风温度控制在200℃，出风温度控制在90℃，物料输送至分筛工序过筛，控制水分保持在1.5%之间，送包装间待包装。

其中，反应体系中的分散剂为端羧基聚酯和二乙基乙醇胺的混合物，其成分比例为3:1。

具体实施例2：

一种交联聚维酮的制备方法，包括如下步骤：

1）聚合：将nvp单体、蒸馏水、质量分数为50%氢氧化钠溶液、分散剂投入反应釜中，其中各组分的重量比为：1:0.04:0.01:0.002；开启氮气置换系统，将反应釜中空气置换成氮气；开启搅拌充分混合，控制搅拌速度为80r/min；开启反应釜蒸汽阀门，将反应体系升温到146℃，并维持此温度1.5h，然后快速降温到80℃得到交联聚维酮；

2）洗涤：打开反应釜上的纯水阀门，向反应釜内放入足够的80℃纯水，以全部盖住反应物为标准，搅拌15min，釜内纯水会被pvpp吸附掉，再次向反应釜内加入纯化水，直到釜内的水位不再下降，开启搅拌浸泡3h，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5，再加入质量分数为30％双氧水80℃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；

3）烘干过筛：用离心式喷雾干燥机进行干燥；取洗涤离心后物料送入搪瓷打浆罐，加入纯化水打浆，输入离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥，干燥进风温度控制在230℃，出风温度控制在110℃，物料输送至分筛工序过筛，控制水分保持在2.0%之间，送包装间待包装。

其中，反应体系中的分散剂为端羧基聚酯和二乙基乙醇胺的混合物，其成分比例为3:1。

具体实施例3：

一种交联聚维酮的制备方法，包括如下步骤：

1）聚合：将nvp单体、蒸馏水、质量分数为50%氢氧化钠溶液、分散剂投入反应釜中，其中各组分的重量比为：1:0.04:0.01:0.002；开启氮气置换系统，将反应釜中空气置换成氮气；开启搅拌充分混合，控制搅拌速度为100r/min；开启反应釜蒸汽阀门，将反应体系升温到140℃，并维持此温度1.8h，然后快速降温到75℃得到交联聚维酮；

2）洗涤：打开反应釜上的纯水阀门，向反应釜内放入足够的75℃纯水，以全部盖住反应物为标准，搅拌20min，釜内纯水会被pvpp吸附掉，再次向反应釜内加入纯化水，直到釜内的水位不再下降，开启搅拌浸泡3h，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6，再加入质量分数为30％双氧水75℃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；

3）烘干过筛：用离心式喷雾干燥机进行干燥；取洗涤离心后物料送入搪瓷打浆罐，加入纯化水打浆，输入离心式喷雾干燥机进行喷雾干燥，干燥进风温度控制在220℃，出风温度控制在100℃，物料输送至分筛工序过筛，控制水分保持在1.8%之间，送包装间待包装。

其中，反应体系中的分散剂为端羧基聚酯和二乙基乙醇胺的混合物，其成分比例为3:1。