NVP树脂
㈠ 提高PVA成膜降失水剂抗温性能的研究
刘学鹏1，2 张明昌1
（1.中国石化石油工程技术研究院，北京 100101；2.中国石油大学（北京）石油工程学院，北京 102249）
摘 要 化学交联聚乙烯醇（PVA）通过在滤饼和过滤介质交界面形成均匀、致密的交联PVA固体膜，改变了滤饼渗透率，起着控制失水的主要作用。本文讨论了目前广泛应用的两类化学交联聚乙烯醇降失水剂的作用机理和性能，并从分子角度提出对PVA进行进一步改性、提高其耐高温性能的途径。
关键词 聚乙烯醇 降失水剂 合成 油井水泥 水泥外加剂
Study on the Way to Improve the Temperature-InsistantSubstantially of the Polyvinyl Alcohol Fluid-Loss Additive
LIU Xuepeng1，2，ZHANG Mingchang1
（1.SINOPEC Research Institute of Petroleum Engineering，Beijing 100101，China；2.School of Petroleum Engineering，China University of Petroleum，Beijing 102249，China）
Abstract The main factors in FL rection by chemically crosslinked polyvinyl alcohol（PVA）is the rection in filter cake permeability：a tough，monolithic and compact polymer film is formed on the filter membrane surface under the filter cake.In this paper，the mechanism and properties of two kinds of chemically crosslinked polyvinyl alcohol（PVA）were discussed.The PVA was further modified from the molecular level， and the high temperature resistance property was enhanced could be used next to 150℃as the fluid-loss additive for oil well cement.
Key words polyvinyl alcohol；fluid-loss additive；synthetic；oil cement；cement additive
油井水泥降失水剂是一种能控制水泥浆中液相向渗透性地层滤失，从而保持水泥浆适当水灰比的材料。它是油井水泥外加剂中最重要的一类外加剂，其使用直接关系到固井施工的成败和油井寿命、产能等一系列问题。聚乙烯醇（PVA）降失水剂较其他剂型具有价格适中、对缓凝时间和抗压强度影响小，且有一定的成膜防气窜作用等优点，有很好的应用前景［1］。
通常未改性的PVA降失水效率低，加量大，只能用于50℃以下的地层［1］。目前，在固井施工中广泛使用的PVA降失水剂绝大多数是化学交联改性产品，其最高使用温度也提升到70～120℃之间［2～5］。这种化学改性PVA在应用过程中能形成具有一定强度的空间网状结构，束缚自由水的流动，同时还能与界面形成一层致密的具有防气窜作用的低渗透膜进一步降低失水［5］。
随着石油勘探开发事业向深井、超深井方面发展，更高的井底温度给固井工程带来更大的挑战。如何以化学手段，从分子角度对PVA进行改性，进一步提高其使用温度，对于固井作业具有重要意义。本文在调研PVA降失水机理的基础上，探讨了有效提高PVA降失水性能的途径。
1 PVA及其降失水机理
1.1 PVA结构
聚乙烯醇（PVA）是由聚醋酸乙烯水解而得的白色、粉末状树脂。图1是PVA分子的结构片段，其分子包含大量羟基（—OH）结构和少量未水解的羧甲基（—COCH3）。常见的PVA可按分子量与水解度的不同分为许多种型号，按分子量分为300、500、1200、1700、2200、2400等；据水解度分为99％水解度（完全水解型）、88％水解度、78％水解度，水解度更低的也有，但不常见。国内产品的标示是前两位分子量，后两位水解度，如1788、1799等。
图1 PVA分子结构片段
PVA的化学结构稳定，10％热分解温度大于200℃，在高温碱性溶液中化学结构十分稳定。抗钙、镁离子的能力强，属于非离子聚合物，对水泥浆凝结时间影响小，且价格适中，适合作为开发耐高温固井水泥降失水剂原料或组分［1］。
1.2 PVA降失水机理
降失水剂发挥作用主要通过3个方面：一是增加滤液黏度，增加自由水的运动阻力；二是调整泥饼中的颗粒粒度配比，控制细粒子流失，使滤饼更加致密，降低渗透率；三是改变水泥颗粒表面的电性质，增加滤饼毛细孔的润湿性能［1］。
研究表明，滤液黏度的增加并不是PVA降低失水性能的主要原因。PVA在滤饼与过滤介质的交界处是否能形成致密的耐温聚合物膜才是降低滤饼渗透率、减少失水的主要原因［1，5］。使用未交联的PVA时，尽管PVA在室温下就能通过羟基（—OH）在分子内和分子间形成氢键，但是这种氢键易破裂，机械力学性能比较差［1］，因此在滤饼与过滤介质的交界处不形成薄膜，降失水能力差。这也是未改性的PVA降失水效率低的原因。如何形成交界处的低渗透薄膜，并使得其能够耐高温，成为提高PVA降失水剂性能的关键。目前的各种化学交联方法就是针对这一主要因素进行的。
2 化学交联改性PVA降失水剂
以化学手段，从分子角度对PVA进行改性，提高其使用温度的研究，国外始于20世纪80～90年代［6，7］。国内这方面的研究工作也在近些年有了很大的进展［1～3］，相关产品也被广泛应用。其主要途径分为两个方面：一是硼酸、钛酸、铬酸或相应的无机盐交联改性［5，6，8～12］；二是戊二醛交联改性［1～4，7，13，14］。这两种改性方法的主要目的均是使其能够在交界处形成低渗透耐温薄膜。
2.1 硼酸、钛酸、铬酸或相应的无机盐交联改性
最早用于生成和强化PVA降失水剂滤饼与过滤介质交界处的低渗透薄膜的方法是用线型PVA与一定比例的硼酸、钛酸、铬酸或相应的无机盐等凝胶剂共混。PVA和硼酸等在水泥浆中接触发生络合结构，在碱性条件下进一步增强这种络合结构，如图2所示。美国早在1990年就有这方面的专利报道［6］，而对于其络合机理也有研究［12］。近些年，国内在这方面的研究应用也已经十分成熟［11］。
图2 PVA与硼酸的络合反应
共混交联PVA通过分子与凝胶剂分子在过滤介质表面相互接触、粘结形成低渗透性凝胶膜来降低失水，将失水性能大幅度提高。但是这种产品有一定应用局限性，在小于40℃时，难形成均匀络合物膜，大于95℃时络合物膜又易分解，不能作为耐高温降失水剂［1］。
2.2 戊二醛交联改性
针对共混交联形成聚合物膜不稳定的问题，又出现了采用戊二醛化学交联方法增加聚合物膜强度的方法（图3）。国外在1994年就有这方面的专利报道［7］，而对于其交联机理也有研究［13］。国内近年也做了相关研究［1，3］，并有相关应用专利申请［2］。
戊二醛化学交联PVA，也是通过在滤饼与过滤介质的交界面处形成聚合物膜来控制失水的。但是这种化学交联较硼酸等的共混交联更为稳定，使得富含羟基的化学交联PVA胶粒更易于在过滤交界处聚集，形成彼此相互粘结的连续整体［1］，进而促进形成均匀的固体薄膜，研究指出，在滤饼中聚集的化学交联PVA胶粒同样可以生成不连续的固体膜。这使得戊二醛化学交联的PVA的使用温度能达到120℃。当温度进一步升高超过120℃时，PVA胶粒和形成的固体薄膜将逐渐溶解，低渗透性凝胶膜逐渐消失，失水量会突然增加。
图3 PVA与戊二醛的络合反应
2.3 提高PVA降失水剂抗温性能的途径
化学交联法表明，针对PVA分子结构进行化学改性，能够提高其作为降失水剂的耐温性能，并使其最高使用温度达到120℃。目前，这也是PVA类降失水剂单独使用时所能适用的最高使用温度。如前所述，PVA的化学结构稳定，10％热分解温度大于200℃，能否进一步提高其使用温度？
近期，德国慕尼黑工业大学的Plank等［15］对PVA的降失水机理进行了细致而深入的研究，并给出了提高PVA降失水剂性能的建议。归纳为三点：一，提高PVA分子高温时在颗粒表面的附着力；二，增加抗温封堵粒子；三，采用高分子量、水解度的PVA原料。这与国内陈涓等［1］的早期研究结论一致，其目的就是促进形成均匀的固体薄膜，并增加它的抗温能力。针对上述研究结果，对PVA进行进一步改性开发，可以得到具有良好降失水性能的PVA抗温产品。
2.3.1 乙二醛、戊二醛交联
采用乙二醛、戊二醛混合交联，优化合成路线，得到抗温成膜PVA降失水剂。运用前文所述的二醛交联法，优化物料加量及反应路线，能进一步提升抗温降失水能力到125℃。超过该温度，所形成的低渗膜也将逐渐溶解，水泥浆失水会大幅增加。图4是125℃时形成的滤饼和低渗滤膜。
图4 滤饼和低渗滤膜（125℃）
2.3.2 无机纳米封堵颗粒改性
根据Plank等的研究，本文采用纳米二氧化硅（30nm）以环氧氯丙烷将其接枝到PVA分子上［16］，然后再采用戊二醛交联，得到另一种抗温成膜PVA降失水剂，反应路线见图5。改性后的PVA在130℃以下具有较好的降失水能力，但是稠度较大不利于现场实际应用。图6是纳米二氧化硅改性PVA样品图。
图5 纳米二氧化硅（约30nm）接枝改性
图6 二氧化硅接枝PVA样品
2.3.3 有机耐温封堵颗粒改性
通过以上研究可以看出，尽管二醛交联和引入具有封堵抗温能力的纳米二氧化硅改性PVA都提高了其耐温性能，但是提升有限。原因是当温度进一步升高时，PVA分子都会迅速溶解随游离水一同漏失。如何降低其高温溶解度、增加其在水泥颗粒表面的附着力，将有利于进一步提升其耐温性能。采用Plank等的研究结论：以二醛交联增加聚合物膜的强度，换用有机耐温聚合物作为高温封堵粒子，同时引入少量改变PVA分子性能的化学官能团降低其高温溶解度、增加其在水泥颗粒表面的附着力，综合提高其耐温性能。
本方法采用通过引入少量2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠（AMPS）增加分子附着力、少量具有耐温性能的刚性支撑结构N-乙烯吡咯烷酮（NVP）并加入一种合成的耐温高分子封堵粒子的方法，得到了150℃下有良好降失水能力的PVA成膜降失水剂，反应路线见图7。
图7 PVA化学接枝改性和引入的有机耐温封堵颗粒产品
2.4 小结
本文在探讨PVA降失水机理的基础上，探讨了有效提高PVA降失水性能的途径，合成出125℃和150℃温度下具有良好的降失水性能和优异的水泥浆综合性能的两个PVA改性降失水剂。为进一步对PVA进行改性，提高其耐高温性能提供了可参考的有效途径。
3 结 论
1）化学交联PVA在滤饼和过滤介质交界面形成均匀、致密的交联PVA固体膜，改变了滤饼渗透率，起控制失水的主要作用。
2）由两种醛混合共同化学交联PVA组成的固体膜强度高、稳定，能够提高PVA降失水剂的耐高温性能。
3）采用大分子量的PVA，引入增加分子附着力的分子，并加入封堵粒子，能够进一步提高PVA降失水剂的耐高温性能。
参考文献
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㈡ pvp面料是什么东东不知道是什么原料做的，全涤的吗
PVP = Polyvinyl pyrrolidone，聚维酮，化学名称为聚乙烯吡咯烷酮，又可写作PNVP，povidone, polyvidone，crospovidone，为一种水溶性高分子聚合物，其单体为N-Vinyl pyrrolidone（N-乙烯基-2-吡咯烷酮），是性能优异、用途广泛的水溶性高分子化合物，属高科技含量、高附加值精细化工产品，是重要化工中间体和医药中间体。
PVP = Polyvinyl pyrrolidone，聚维酮，化学名称为聚乙烯吡咯烷酮，又可写作PNVP，povidone, polyvidone，crospovidone，为一种水溶性高分子聚合物，其单体为N-Vinyl pyrrolidone（N-乙烯基-2-吡咯烷酮），是性能优异、用途广泛的水溶性高分子化合物，属高科技含量、高附加值精细化工产品，是重要化工中间体和医药中间体。在医药上有广泛的应用，为国际倡导的三大药用新辅料之一。应用最广的是片剂、颗粒剂的粘合剂。PVP还可用作胶囊的助流剂，眼药的去毒剂及润滑剂，注射剂的助溶剂，液体制剂的分散剂，酶及热敏药物的稳定剂。聚维酮还可与碘合成PVP-I消毒杀菌剂。在隐形眼镜中，PVP作为接触眼镜的成份，可增加其亲水性。PVP在医药上还可用作低温保存剂。聚维酮K30，正收入中国药典2000版，PVP收入美国药典26版。
1、化妆品工业： PVPK系列在化妆品工业可用作分散剂、成膜剂、增稠剂、润滑剂及粘合剂，用于护发用品如喷发剂、摩丝、定发凝胶、香波、定发液、染发剂；护肤用品如唇膏、防晒剂、润肤霜以及其他化妆用品如修饰剂、除臭剂、牙膏等。
2、医药工业： PVPK30（医药级）是药用合成新辅料之一，可用作片剂、颗粒的粘结剂、注射剂的助溶剂和稳定剂、胶囊剂的助流剂、液体制剂及着色剂的分散剂、酶及热敏药物的稳定剂、难溶药物的共沉淀剂、眼药的去毒剂及润滑剂和包衣成膜剂等，采用PVP为辅料的药物已有上百种。医药级PVPK30已获得中华人民共和国国家医药管理部门的批准。
3、其它工业用途： 油漆及涂料、 塑胶、树脂 、玻璃纤维 、油墨、墨水 、粘合剂、净洗剂、摄影胶卷、压片、电视显像管、生产药水、胶布、消毒剂、纸张、纺织印染等工业中用作分散剂、成膜剂及乳化剂等助剂。
㈢ 受阻胺如何加入环氧树脂
晚上好，受阻胺类化合物比如uv-292、uv-770和uv-944等等一般都是极易溶于芳香烃和酮类溶剂的，如果是E44-51这样的环氧单体溶剂，292可以用少量甲苯或者二甲苯先加热溶解后再加入混合搅拌均匀即可（通常总添加量在0.5%-1%之间，很少）。至于1135不是很建议和环氧树脂复配，它是用来和PU的聚酯多元醇或者聚醚多元醇配伍比较好的……当然若非要在意BHT的黄变现象对透明度有要求，也可以少量先和环氧树脂的活性稀释剂比如AGE和NVP溶解好之后再和292一样脱泡均质混合。处于成本考虑一般多是用300和500系列光稳定剂居多比如最大众化的uv-531。
㈣ 聚乙烯基吡咯烷酮(k90)胶水怎么制作,是直接常温溶解还是要加热,要用什么物质共聚吗
聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)是N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)经自由基聚合而成的一类高分子精细化学品,而且是一种十分重要的水溶性高分子聚合物,具有优异的溶解性、化学稳定性、成膜性、生理惰性和粘接能力。因此,它不但广泛应用于医药、化妆品、食品、酿造、涂料、粘接及印染等行业,而且在光固树脂、光导纤维和减阻材料等高科技领域也得到应用。制作胶水最好加热搅拌，温度控在60左右
㈤ 聚乙烯吡咯烷酮的作用是什么
聚乙烯吡咯烷酮的作用：
1、医药卫生
PVP有优良的生理惰性，不参与人体新陈代谢，又具有优良的生物相容性，对皮肤、粘膜、眼等不形成任何刺激。医药级PVP为国际倡导的三大药用新辅料之一，可用做片剂、颗粒剂的粘结剂、注射剂的助溶剂、胶囊的助流剂。
2、食品加工
PVP本身不会致癌，有良好的食物安全性，能与特定多酚化合物(如单宁)形成络合物，在食品加工方面主要作为啤酒、果汁、葡萄酒等食品澄清剂和稳定剂。PVP能与特定多酚化合物(如单宁)形成络合物,使其在果汁饮料中起到澄清作用和防凝作用。
3、日用化妆品
在PVP的消费结构中，发达国家的化妆品工业占30%～50%，我国占70%～80%。由于PVP具有极低的毒性和生理惰性，它对皮肤、眼睛无刺激，在医药领域中有长期使用的记录，所以用于化妆品等很安全。
4、洗涤剂
PVP具有抗污垢再沉淀性能，可用于配制透明液体或重污垢洗涤剂，在洗涤剂中添加PVP有很好的防转色效果，而且可以增强净洗能力，洗涤织物时可防止合成洗涤剂对皮肤的刺激，尤其对合成纤维，此性能比羧甲基纤维素(CMC)类洗涤剂更为突出。
5、纺织印染
PVP与许多有机染料有很好的亲和力，它可以与聚丙烯腈、酯、尼龙和纤维性材料等疏水性合成纤维结合，提高染色力和亲水性。
(5)NVP树脂扩展阅读：
聚乙烯吡咯烷酮的理化性质：
1、稳定性：常温常压下稳定
2、溶解性：极易溶于水及含卤代烃类溶剂、醇类、胺类、硝基烷烃及低分子脂肪酸等,不溶于丙酮、乙醚、松节油、脂肪烃和脂环烃等少数溶剂。能与多数无机酸盐、多种树脂相容。
3、性状：具有亲水性易流动白色或近乎白色的粉末，有微臭。
4、纯的乙烯基吡咯烷酮的交联均聚物。具有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)相厉的与多种物质(如导致葡萄酒等饮料变色的各种醐类)络合的能力。并因其不溶性而易于过滤后除去。
参考资料来源：网络-聚乙烯吡咯烷酮
㈥ 隐形眼镜的材质究竟是什么啊
隐形眼镜的材质：硅水凝胶、水合聚合物（甲基丙烯酸甲脂、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甘油脂等）。一般说来低含水镜片中心厚度相对较薄，高含水镜片中心厚度会设计的更厚。
硬性隐形眼镜一般采用PMMA聚合物制成，则以硬性透氧隐形眼镜rigid gas-permeable（RGP）较为普及。
透气性眼镜采用亲水性强的物料，容许氧气透过镜片进入角膜，令配戴更舒适。
(6)NVP树脂扩展阅读
隐形眼镜材料的硬度是一重要的质量指标，它反映了镜片的制作和镜片的耐用性能。硬度这一属性，硬镜比软镜关系更密切。韧度反映材料柔韧的程度。柔韧性好的材料制作镜片对初戴阶段感觉良好，但不能矫正角膜散光，因为容易紧贴角膜。与角膜形状相吻合。
隐形眼镜的保养及清洁比较花时间，除使用一日即弃式外，其他隐形眼镜在取下后都需要彻底清洁，购买各类药水的成本亦较高。对于不常配戴隐形眼镜的人，戴上及取下隐形眼镜比较花时间，镜片亦不像框架眼镜般可随时戴上及除下。
㈦ THF，PBT、GBL、NVP、PVP.BDO.各指的是什么
THF: 四氢呋喃，惰性溶剂，用于各种有机反应中
PBT: 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的树脂和聚碳酸酯(PC)/PBT混配物
PVP：化学名称为聚乙烯吡咯烷酮,是性能优异、用途广泛的水溶性高分子化合物,属高科技含量、高附加值精细化工产品,是国际倡导的重要化工中间体和医药中间体。
BDO：丁二醇是一种重要的基本有机化工和精细化工原料
㈧ 求助！找一种透明，吸水，且具有一定强度（相当于木板）的材料。可提高分值！
透明和吸水解释一下，透明相当于啥，有强度还吸水的不多，解释下应用干啥最好
1要是一定两面都用透明的，我能想到的只有老式的硬质隐形眼镜的材料了，具体见引文，就是估计价格吓人的很，还得定做
2其实要单面的话，正面一层有机玻璃，反面用木板（或者还用有机玻璃，和纸之间垫上吸水纸之类的东西），4个角压实，抽真空，水就没了
3这么专业的问题应该去维普万方上去看看有没有专业的解决方案
1509年Leonardoda Vinci第一次介绍并描绘出隐形眼镜的草图，1887年由Muller吹制的第一只真正的隐形眼镜问世。在随后的几十年里隐形眼镜一直处于实验阶段，直到1930年隐形眼镜才作为切实可行的视力矫正工具而得到应用。早期的隐形眼镜是由玻璃制成的，配戴舒适性、实用性差，直到1937年，有机材料聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）才作为隐形眼镜材料开始使用。随后，许多新型有机材料不断尝试应用于隐形眼镜，使隐形眼镜在配镜舒适性、透气性、抗污染性等方面不断得以改善，在屈光不正患者中配戴率不断提高。
隐形眼镜根据镜片装入眼内呈现的软硬程度，可分为硬性隐形眼镜和软性隐形眼镜两大类。两者除了具有矫正屈光不正的共性外，还各有特性。如软性隐形眼镜含水量高、配戴舒适，硬性隐形眼镜矫正角膜散光效果好等。材料的性能严重影响隐形眼镜的品质。影响隐形眼镜品质的材料的性能参数主要有透光率、折射率、含水量、透氧性（DK）、离子电荷等。
2.1硬性隐形眼镜材料
硬性隐形眼镜材料均为疏水聚合物，含水量一般均在4%以下。硬性隐形眼镜除具有矫正屈光不正的作用外，在矫正角膜散光、保养护理等方面又有其独特的优势。
2.1.1聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）
聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA），俗称有机玻璃，属于热塑性材料。其主要物理特性：Dk值0.02×10-11 ，光透过率93%，折射率（Nd/25℃）1.49，比重1.19g/cm3。饱和吸水率2%，接触角68°，维克斯硬度（25℃）23.0，冲击韧度2.2~2.8KJ/m2，热变形温度65~100℃。它有优良的光学清晰度，矫正角膜散光效果尤佳。聚合物具有稳定、耐用、无毒、抗沉淀性好，加工性好、制造简单，原材料价格低廉、成本低等优点。缺点是透气性极差，因此影响角膜代谢而易引起角膜水肿；配戴舒适度差，初期戴镜适应时间长；稳定性差，镜片容易从眼内脱落，镜片下容易混入尘埃等异 。PMMA树脂是最早用于隐形眼镜的有机材料，但因其种种弊端一直没能在眼镜业中广泛推广，现基本已弃用。
2.1.2醋酸丁酸纤维素（CAB）
醋酸丁酸纤维素（CAB）是继PMMA之后应用于隐形眼镜的有机材料。CAB的机械强度较好、牢固、耐用，制造性能很好，光学清晰度好，透气性比PMMA有所提高，但其稳定性比PMMA稍差，吸水后会变形，表面容易受损并结垢，因而临床上基本不使用。
2.1.3硅酮材料
继醋酸丁酸纤维素材料应用于隐形眼镜之后，20世纪70年代又开发出硅酮材料。这种材料比CAB有更好的透氧性。现已开发应用在隐形眼镜上的硅酮材料主要有两种类型：（1）硅酮橡胶，是以硅和氧单元为主体的聚合物，，因含有硅而具有弹性，即受拉力伸长，撤去外力后又恢复原状；（2）有机硅树脂，其韧度与典型硬镜材料PMMA相似，但疏水性很强，即润湿性极差，还易吸附泪膜中的脂质沉淀物，使人眼很不舒服。人们曾想办法对其进行表面改性处理，以期改善其润湿性能，但效果均不是很理想。其主要物理特性有：透气系数（DK值）8~90×10-11，光透过率>92%，折射率（Nd/25℃）1.45~1.47，比重1.13~1.06g/cm3，接触角56°~63°,维克斯硬度（25℃）7.5~13.0。
硅氧烷甲基丙烯酸脂（SMA）属硅酮材料的一种，是甲基丙烯酸甲脂和含有硅氧烷基团的不同单体的共聚物。在该共聚物中，以甲基丙烯酸脂碳——碳链为主干结构，硅酮只出现在侧链结构上。因主链为甲基丙烯酸脂结构，所以该聚合物具有很好的机械强度、光学清晰度和稳定性。又因侧链上含有硅酮结构，所以这种材料透氧性也很好，DK较高，但使其湿润性下降，易使表面沉积沉淀物。如在配方中加入亲水单体，如甲基丙烯酸，可改善其亲水润湿性。
2.1.4氟硅丙烯酸脂（FSA）和氟多聚体
为了追求跟高品质的硬性隐形眼镜，继硅酮材料之后人们又相继研制出透氧性更好的氟硅丙烯酸脂（FSA）和氟多聚体。把含氟单体引入硅氧烷丙烯酸单体，所以材料透氧性能比硅氧烷丙烯酸脂更好，并且改善了材料的润湿性和抗沉淀物性能。采用氟碳材料与少量甲基丙烯酸甲脂（为了提高强度）和N—乙烯基吡咯烷酮（改善润湿性）共聚，生成的共聚物性能更好。
2.2软性隐形眼镜材料
软性隐形眼镜材料是含有亲水性基团的高分子聚合物，吸水能力的大小取决于聚合物中所含基团的种类和数量的多少，一般软镜材料含水量在35%~80%。软性隐形眼镜具有含水量高、润湿性好、透气性好、配戴舒适等特性。
2.2.1聚甲基丙烯酸羟乙脂（PHEMA）
甲基丙烯酸羟乙脂单体经聚合后即生成聚甲基丙烯酸羟乙脂（PHEMA），是聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）的化学衍生物，同时也是最早应用于软性隐形眼镜制作的亲水性材料。其主要优点为吸水性好，含水量约38%，材料柔软；特点是吸附性羟，易脏，矫正散光也不如硬镜好，而且只能部分透氧。弥补的措施是通过添加不同性能的单体来改善材料的透氧性及其它性能，即HEMA混合材料。即使有这些缺憾，但PHEMA现仍然由许多制作商用于镜片制造。
2.2.2HEMA混合材料
以甲基丙烯酸羟乙脂（HEMA）为基础，加入不同性能的单体、交联剂和化学基团，即可生成一系列不同性能和含水量的软性隐形眼镜材料——HEMA混合材料。根据所加单体的不同，不同类型的HEMA混合材料所表现出的特性也不一样，如含水量、透氧性、离子性等。
2.2.3非HEMA材料
非HEMA材料的主要有Crofilcon，lidofilcon和Atlafilcon。Crofilcon是甲基丙烯酸甲脂（MMA）和甘油丙烯酸的共聚物。与HEMA相比，Crofilcon有一个附加羟乙基基团，可配制成含水量为38.6%的材料。比大多数基于HEMA的聚合物柔韧性更好、更具抗沉淀能力。Lidofilcon是甲基丙烯酸甲脂（MMA）和N—乙烯基吡咯烷酮（NVP）的共聚物，含水量分别有70%和79%两种形式，由于MMA的添加，增强了材料的强度和韧性。Atafilcon是聚乙烯基醇（PVA）和甲基丙烯酸甲脂（MMA）的共聚物，属于非离子性材料，具有高弹性模量、高抗张强度和抗蛋白质沉淀的性能，含水量可达64%。
隐形眼镜自100多年前由玻璃材料发展至今，其材质经历了PMMA、HEMA、CAB、SMA、FSA等阶段，已取得了巨大的进步。在高新技术迅猛发展的今天，通过共聚改性、共混改性、分子内部改性、表面处理以及新材料的研制开发，配戴更舒适、透气性更好、抗沉淀性能更强、更耐用、免维护的更新型隐形眼镜材料会不断被研究开发并得以应用。
㈨ pⅤp是什么化工材料
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。
2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，聚乙烯吡咯烷酮在3类致癌物清单中。
PVP按其平均分子量大小分为四级，习惯上常以K值表示，不同的K值分别代表相应的PVP平均分子量范围。K值实际上是与PVP水溶液的相对粘度有关的特征值，而粘度又是与高聚物分子量有关的物理量，因此可以用K值来表征PVP的平均分子量。通常K值越大，其粘度越大，粘接性越强。
理化性质
密度：1.144g/cm3
沸点：217.6°C
熔点：130°C
闪点：93.9°C
平均分子量：8000-700000
稳定性：常温常压下稳定
溶解性：极易溶于水及含卤代烃类溶剂、醇类、胺类、硝基烷烃及低分子脂肪酸等,不溶于丙酮、乙醚、松节油、脂肪烃和脂环烃等少数溶剂。能与多数无机酸盐、多种树脂相容。
性状：具有亲水性易流动白色或近乎白色的粉末，有微臭。
纯的乙烯基吡咯烷酮的交联均聚物。具有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)相厉的与多种物质(如导致葡萄酒等饮料变色的各种醐类)络合的能力。并因其不溶性而易于过滤后除去。
制备
PVP是以单体乙烯基吡咯烷酮(NVP)为原料，通过本体聚合、溶液聚合等方法得到。在本体聚合制备过程中，由于存在反应体系粘度大，聚合物不容易扩散，聚合反应热不容易移走导致局部过热等问题，因此得到的产品分子量低，残留单体的含量高，而且多呈黄色，没有太大实用价值。工业上一般都采用溶液聚合法合成PVP。
聚乙烯吡咯烷酮
PVP生产聚合有二条主要路线，第一是N-2-吡咯烷酮(NVP)在有机溶剂中进行溶液聚合，然后进行蒸汽汽提。第二条路线为NVP单体与水溶性阳离子、阴离子或非离子单体进行水溶液聚合。
将NVP单体直接加热到140℃以上，或者在NVP溶液中加入引发剂加热，或者在NVP的溶液中(溶剂可以是水、乙醇、苯等)加入引发剂通过自由基溶液聚合，或者直接用光照射NVP单体或其溶液都可以得到PVP均聚物，聚合方法不同，得到的聚合物结构和性能都有所不同，其中自由基溶液聚合得到的聚合物组成、结构较均匀。性能也比较稳定，是NVP均聚最常用的方法，调节单体浓度、聚合温度、引发剂用量等反应条件即可以得到不同分子量和不同水溶性的PVP均聚物。
工艺一：将NVP配置成质量分数为50%的溶液，用少量过氧化氢作为催化剂，在偶氮二异丁腈作用下，于50℃下引发聚合，使NVP几乎全部转化成PVP。再向聚合物中加氨水，使残存的偶氮二异丁腈分解，单体聚合转化率近100%，固含量50%。
工艺二：在250 mL四口烧瓶中加入0.4 g分散剂P(NVP-co-VAc)和80 g分散介质乙酸乙酯，70℃恒温水浴搅拌溶解后，加入20 g单体NVP和0.15 g引发剂AIBN，氮气氛围下反应6 h，冷却并过滤，不溶物置于真空干燥箱内真空干燥24h，得白色PVP固体粉末。
PVP的聚合中绝大多数使用AIBN做引发剂，未见有用水溶性偶氮类引发剂进行引发合成PVP的文献，但有人正在做这一方面的工作。由于NVP单体与PVP均是溶于水的，完全可以使用水溶性的偶氮类引发剂引发聚合生成线性PVP高分子，况且AIBN含有对人体有害的基团氰基，而水溶性偶氮类引发剂大多不含氰基，PVP又是大多用于与人体直接接触的产品，所以水溶性偶氮引发剂比AIBN更有优势。
应用
PVP作为一种合成水溶性高分子化合物，具有水溶性高分子化合物的一般性质，胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用，但其最具特色，因而受到人们重视的是其优异的溶解性能及生理相容性。在合成高分子中像PVP这样既溶于水，又溶于大部分有机溶剂、毒性很低、生理相溶性好的并不多见，特别是在医药、食品、化妆品这些与人们健康密切相关的领域中，随着其原料丁内酯价格的降低，必将展示其发展的良好前景。以下是其应用领域的具体介绍：
医药卫生
PVP有优良的生理惰性，不参与人体新陈代谢，又具有优良的生物相容性，对皮肤、粘膜、眼等不形成任何刺激。医药级PVP为国际倡导的三大药用新辅料之一，可用做片剂、颗粒剂的粘结剂、注射剂的助溶剂、胶囊的助流剂；眼药的去毒剂，延效剂，润滑剂和包衣成膜剂，液体制剂的分散剂和酶及热敏药物的稳定剂，还可用做低温保存剂。用于隐形眼镜、可增加其亲水性和润滑性。PVP K30已获得国家医药管理部门的批准正式上市。 公司同时供应带批准文号的聚维酮K30。
从生物学的观点来看，PVP的分子结构特色类似于用简单的蛋白质模型的那种结构，甚至于它的水溶性对某些小分子的配合能力以及能够被某些蛋白质的沉淀剂硫酸铵、三氯乙酸、单宁酸和酚类所沉淀等特性也和蛋白质相溶。以致于使PVP被广泛地用作药物制剂的辅料，具体应用如下：①用作制剂的粘结剂②共沉淀剂③作为注射液中的助溶剂或结晶生成阻止剂④包衣或成膜剂⑤延缓剂、缓释剂药物的可控释放可延长药物的作用时间⑥人工玻璃体和角膜⑦外科包扎带⑧PVP碘消毒剂。另外，PVP还可以作为着色剂和X光造影剂；可用于片剂、颗粒剂、水剂等多种剂型药物，具有解毒、止血、提高溶解浓度、防止腹膜粘连、促进血沉等作用。
食品加工
PVP本身不会致癌，有良好的食物安全性，能与特定多酚化合物(如单宁)形成络合物，在食品加工方面主要作为啤酒、果汁、葡萄酒等食品澄清剂和稳定剂。PVP能与特定多酚化合物(如单宁)形成络合物,使其在果汁饮料中起到澄清作用和防凝作用。如Buschke H等人在发酵罐中添加0. 01% ~0.02%可溶性PVP,可有效降低其凝固点。在酒和醋等的生产过程中使用PVP也能起到同样作用。交联PVP在啤酒和茶饮料中的应用尤为广泛,啤酒中的多酚类物质能与啤酒中的蛋白质结合,生成单宁大分子复合物,会严重影响啤酒的风味,并缩短其保质期。而交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)能够与啤酒中的单宁酸和花色苷络合,从而使啤酒澄清,且提高啤酒的储存稳定,延长保质期。在茶饮料中,使用PVPP可适当降低茶多酚的含量,且PVPP不残留在茶饮料中,可重复使用,大大降低成本。
日用化妆品
在PVP的消费结构中，发达国家的化妆品工业占30%～50%，我国占70%～80%。由于PVP具有极低的毒性和生理惰性，它对皮肤、眼睛无刺激，在医药领域中有长期使用的记录，所以用于化妆品等很安全。在日用化妆品中，PVP及共聚物具有良好分散性及成膜性，PVP在乳液中有保护胶体的作用，可用于脂肪性和非脂肪性膏体中,用作定型液、喷发胶及摩丝的定型剂、护发剂的遮光剂、香波的泡沫稳定剂、波浪定型剂及染发剂中的分散剂和亲合剂。在雪花膏、防晒霜、脱毛剂中添加PVP，可增强湿润和润滑效果。
洗涤剂
PVP具有抗污垢再沉淀性能，可用于配制透明液体或重污垢洗涤剂，在洗涤剂中添加PVP有很好的防转色效果，而且可以增强净洗能力，洗涤织物时可防止合成洗涤剂对皮肤的刺激，尤其对合成纤维，此性能比羧甲基纤维素(CMC)类洗涤剂更为突出。PVP可与硼砂复配，作为含酚消毒清洁剂配方中的有效成分。PVP与过氧化氢固体复配的洗涤剂中，具有漂白、杀灭病菌的作用。
纺织印染
PVP与许多有机染料有很好的亲和力，它可以与聚丙烯腈、酯、尼龙和纤维性材料等疏水性合成纤维结合，提高染色力和亲水性。Kirsh Y E等人报告了PVP和尼龙接枝共聚后,生产的织物改善了抗湿皱性能和防潮性。
涂料和颜料
用PVP包覆的油漆、涂料成膜透明而不影响本色，改善涂料和颜料的光泽和分散性，提高热稳定性并能改善油墨和墨水的分散性等。
高分子表面活性剂
聚乙烯基吡咯烷酮作为高分子表面活性剂，在不同的分散体系中，可作为分散剂、乳化剂、增稠剂、流平剂、粒度调节剂、抗再沉淀剂、凝聚剂、助溶剂和洗涤剂。
催化剂制备
作为活性剂稳定胶粒，用于核壳催化剂的制备过程。
其它方面
PVP可作为三次采油的胶凝剂，提高油田的采油率。作为感光材料的助剂有助于降低乳胶度和增强显影图像的覆盖能力。在高分子聚合过程中作为增稠剂、分散稳定剂和粘结调节剂等。在造纸行业作为分散剂，在丙烯胺气化反应中作为助催化剂。PVP在分离膜、光固化树脂、激光视盘、减阻涂料、建材、炼钢和电镀等领域的应用也在兴起。
㈩ 抗高温处理剂的合成设计
合成设计是处理剂研制的关键环节，在分子结构确定后如何保证产物合成的顺利实施和产物的良好性能，需要通过合成设计来实现。结合分子设计，抗高温聚合物的合成可以从两方面进行：一是通过烯类单体共聚合成新产物，二是在原有处理剂基础上进行分子修饰达到最终目标。对于超高温处理剂而言，结合实际需要，可以采用自由基聚合反应合成抗高温抗盐的增黏剂、降滤失剂、解絮凝剂和分散剂，采用分子修饰的方法合成高温高压降滤失剂。合成设计路线如图5.2。
图5.2 聚合物合成设计路线
合成设计是处理剂研制的关键环节，在分子结构确定后如何保证产物合成的顺利实施和产物的良好性能，需要通过合成设计来实现。结合分子设计，抗高温聚合物的合成可以从两方面进行：一是通过烯类单体共聚合成新产物，二是在原有处理剂基础上进行分子修饰达到最终目标。
对于超高温处理剂而言，结合实际需要，可以采用自由基聚合反应合成抗高温抗盐的增黏剂、降滤失剂、解絮凝剂和分散剂，采用分子修饰的方法合成高温高压降滤失剂。目前已经开发的阴离子性单体主要有2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、2-丙烯酰氧-2-甲基丙磺酸（AMOPS）、丙烯酰氧丁基磺酸（AOBS）、2-丙烯酰氧-2-乙烯基甲基丙磺酸钠（AOEMS）、2-丙烯酰胺基十二烷磺酸（AMC12S）、2-丙烯酰胺基十四烷磺酸（AMC14S）和2-丙烯酰胺基十六烷磺酸（AMC16S）等。这些单体均可为聚合物提供磺酸基，且水解稳定性好，是抗高温处理剂水化基团的重要单体，但这些单体中AMC12S、AMC14S和AMC16S作为表面活性单体，具有很强的疏水性，为了保证聚合物的水溶性，仅能少量引入，合成中作为辅助单体，用于提高产物的疏水性。AMPS、AMOPS和AOBS具有聚合活性高，易得到较高相对分子质量的产物，故在合成中选择它们作为合成的原料。AOEMS含两个双键，由于两个双键的反应活性不同，与其他单体共聚可以得到具有梳型结构的产物，有利于提高产物的高温稳定性。可提供非离子性基团的单体N，N-二甲基丙烯酰胺（DMAM）、N，N-二乙基丙烯酰胺（DEAM）、N-异丁基丙烯酰胺（IBAM）、N-乙烯基甲基乙酰胺（VMAM）、N-乙烯基乙酰胺（NVAM）和N-乙烯吡咯烷酮（NVP）等在高温下均具有很好的耐水解能力，可以提供高温下稳定的吸附基团，其中VMAM和NVAM高温下耐水解能力优于DMAM和DEAM，但由于其合成工艺复杂，价格较高，以其为原料合成聚合物经济效益差，结合实际情况，并考虑到合成产物的价格，选用DMAM作为主要原料。IBAM具有疏水性，合成具有疏水性聚合物时可以选择。NVP作为一种可提供水化基团的非离子单体，高温下水解稳定性好，且可以抑制分子链上酰胺基的水解，在处理剂使用温度要求更高的情况下可以适当引入该单体。可以提供强吸附基团的阳离子单体甲基丙烯酸二甲胺基乙酯（DMMA）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺（MTCMA）和丙烯酸二甲胺基乙酯（DMA），聚合活性高，可以得到高相对分子质量产物，且水解稳定性较好，在合成中可以根据需要选择其中的一个或多个单体，阳离子单体的引入可以提高产物的抑制能力，但也易导致产物降滤失能力下降。
5.4.1 合成方法的确定
针对单体的特点，可以采用水溶液聚合、乳液聚合、沉淀聚合或悬浮聚合等方法合成聚合物，在这些方法中，沉淀聚合和悬浮聚合要采用有机溶剂，生产中后处理困难，且存在安全隐患，根据处理剂所用的环境，采用水溶液聚合和乳液聚合较好，当采用乳液聚合时2-丙烯酰胺基十二烷磺酸等单体既是原料，又是乳化剂，可以制备乳液产品，但如果希望得到粉状产品时，则选择水溶液聚合。
5.4.2 修饰产物的合成
（1）原料选择
以酚醛树脂磺酸盐为例，酚醛树脂磺酸盐的特殊结构决定了其具有较好的抗温抗盐能力，是良好的高温高压降滤失剂，但当使用温度超过200℃、含盐量较高、密度较大时，通过分子修饰来可进一步提高其抗温抗盐能力。按照所设计的分子结构，通过分子拆开、回归进行分子修饰，可用于化学修饰的原料有丙酮、乙醛、丙醛、对胺基苯磺酸、对羟基苯磺酸、对异丙基苯甲醛和对胺基水杨酸等。丙酮、乙醛和丙醛通过羟烷基化，可以提高分子链的刚性。对胺基苯磺酸和对羟基苯磺酸能提供吸附基和磺酸基，增加基团密度。对异丙基苯甲醛可通过羟烷基化反应产生刚性基团来提高疏水性。对胺基水杨酸可以同时提供吸附基和水化基。结合反应活性和原料来源，选择丙酮、乙醛和对胺基苯磺酸作为主要修饰材料。合成的基本原料为亚硫酸钠、甲醛和苯酚。
（2）反应原理
有机化学中的可以增大分子量的反应均可以用来修饰改性聚合物，主要包括取代反应、消去反应、加成反应、开环反应、缩合反应、加聚反应等。以所需分子结构为指导思想，设计一系列的反应及其合成工艺条件。