廣州市應泓化工有限公司

聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)簡稱PVP，是一種非離子型高分子化合物，有聚維酮K30-90等型號，是N-乙烯基酰胺類聚合物中最具特色，且被研究得最深、廣泛的精細化學品品種。已發(fā)展成為非離子、陽離子、陰離子3大類，工業(yè)級、醫(yī)藥級、食品級3種規(guī)格，相對分子質量從數千至一百萬以上的均聚物、共聚物和交聯聚合物系列產品，并以其優(yōu)異獨特的性能獲得廣泛應用。

平均分子量：8000-700000

穩(wěn)定性：常溫常壓下穩(wěn)定

溶解性：極易溶于水及含鹵代烴類溶劑、醇類、胺類、硝基烷烴及低分子脂肪酸等,不溶于丙酮、乙醚、松節(jié)油、脂肪烴和脂環(huán)烴等少數溶劑。能與多數無機酸鹽、多種樹脂相容。

性狀：具有親水性易流動白色或近乎白色的粉末，有微臭。

純的乙烯基吡咯烷酮的交聯均聚物。具有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)相厲的與多種物質(如導致葡萄酒等飲料變色的各種醐類)絡合的能力。并因其不溶性而易于過濾后除去。

PVP應用

PVP在粘結劑中的應用

PVP對玻璃、金屬和塑料、紙張、織物表面具有特別的粘結力；加上其親水性、分散穩(wěn)定性、無觸變性、增稠性等特點，使它廣泛用于各種粘結劑配方中。這種應用分為兩類。**類是將PVP作為膠粘劑的主要成份，另一類是將PVP的粘結性能用于需要粘結劑組份的其他產品中，如涂料、油墨、上光劑、各種片劑、  顆粒劑、燒結材料釉料等。

在膠粘劑中的應用

PVP作為膠粘劑的主要成份，在工業(yè)上應用最廣泛的有固體膠水棒、壓敏膠及再濕性膠等。

   固體膠水棒是新型辦公（包括學校學生用）膠水，由于其使用涂布方便，初粘力強，適用于各種紙張，粘合后平整無皺，克服了液體膠水的種種缺點，因此近三十年來成為世界流行的辦公用品。作為固體膠水棒的粘結劑應具有粘結能力強，特別是初粘力好；涂布性好，涂層薄而均勻；固形性，在涂布受力時不變形，且能適應各種氣候條件；貯存期長，無毒。研究證明，在各種水溶性高分子中，PVP是能全部滿足上述要求的極少幾個品種之一。市場上也有以PVA為主要粘結成份的固體膠水，但它們一般都難以克服PVA的凝膠化傾向，保質期短，最終失去粘結力。表56為以PVP為原料的若干市售固體膠水產品的粘著強度比較。

表56  固體膠水粘著強度比較*

*基材——湖蘭全棉紗綢，40×40支，測試方法GB 532-82

應用試驗證明，固體膠水適合于各種書寫紙、臘光紙、拷貝紙、膠板紙、凸版印刷紙、皺紋紙、照相紙，特別是對小件紙品的粘貼可以操作自如，即貼即寫；還可以粘貼織物及聚苯乙烯材料如裝飾用發(fā)泡紙等。因此，已在全球迅速推廣。近十年以來中國和韓國已成為全球固體膠水主要生產和出口基地。兩國為生產固體膠水采購的主要原料PVP K90達到2000噸左右。例如，中國江蘇興達文具集團公司每年從國內外采購PVP K90 500-700噸，生產各種類型固體膠水2－3億支，成為全球**的固體膠水制造商。

   以NVP聚合物為主要粘結成份的另一種膠粘劑是壓敏膠。在壓敏膠配方中加入PVP可提高膠帶的初粘力，強度和硬度。丙烯酸酯與NVP的共聚物可以作為精細材料的保護性膜，具有反復粘著與剝離的性能。醫(yī)用皮膚壓敏膠廣泛采用包括PVP在內的水溶性高分子作為粘結成份；特別在皮膚給藥膜上，這是一種全新可控釋放給藥方式。藥膜本身含有可通過皮膚吸收的藥物，NVP聚合物作為一種粘結劑，成為凝膠狀的藥物基質，促進藥物的擴散。治療心肌梗塞的硝酸甘油酯就可以做成這樣的藥膜。又如NVP與丙烯酸酯的共聚物就可以作為殺菌劑碘的載體，通過其壓敏粘結性固定在皮膚上，成為局部防感染的皮膚給藥膜。另一類醫(yī)用壓敏膠的作用是將醫(yī)療器械的電極固定在皮膚上，它往往是具有壓敏粘結性可以反復使用的，而且能吸附電解質溶液的水凝膠，PVP可以增加水凝膠的強度，提高其在電解質中的穩(wěn)定性。

   第三種以NVP聚合物為主要成份的粘結劑是再濕性膠，所謂再濕性膠是指在干燥狀態(tài)不具有粘結性，而在吸水的狀態(tài)下可以發(fā)揮粘結作用。PVP，特別是PVP/VA，由于其可調節(jié)的吸濕性，成為這一類粘結劑的主要成份。一種熱熔涂布，再濕使用的粘結劑就是由PVP/VA，聚乙二醇組成的，其配方如下表：

   表57再濕性粘結劑配方

選擇PVP/VA合適的分子量和分子中VP與VA的比例，可以改進膠粘劑的流動溫度，在75%相對濕度下的抗結塊性和對水的敏感度。從熱穩(wěn)定性、抗結塊性、粘結性、粘度、機械特性、吸濕速度，吸濕粘度等方面滿足涂布、使用和貯存的要求。

在其它產品加工、生產中作為粘結劑的應用

   由于PVP對玻璃有優(yōu)良的粘結性，所以被用于玻璃纖維的上光劑，使玻纖表面更光滑，減少在拉伸過程中的磨損，增加纖維束的抱合力。酚醛樹脂，飽和聚酯樹脂纖維素衍生物，醋酸乙烯/甲基丙烯酸甲酯樹脂都可與PVP共同組成玻纖上光劑。某些配方已在國內一些大玻纖廠得到應用。

   據以相同的原因，PVP還可用于許多無機纖維如碳纖維、Al2O3纖維，鈦酸鎂纖維的制備和加工，增加纖維與樹脂復合時的粘結力。

   在用玻璃、陶瓷、石英、石棉、云母等無機材料制備高柔性、特種紙時，PVP往往可以對纖維起到分散，粘結的作用，提高紙張的強度。

   PVP在精細陶瓷加工，高尺寸精確度燒結陶瓷，可控磁性燒結陶瓷，柔性陶瓷，陶瓷表面涂層，陶瓷、玻璃用印刷油墨，瓷器釉料，鍍鎳鋼搪瓷釉藥中都可作為漿料、顏料等分散劑、粘結劑而受到廣泛的重視和應用。在陶瓷加工中，PVP可在燒結時完全燃燒。因此，對陶瓷本身無任何影響。PVPK90還可防止陶瓷制品在燒結前的破裂。在釉料和油墨中，PVP對顏料和染料的親和性可保證釉料和油墨的均勻、穩(wěn)定和高附著力。

   PVP是所有類型工業(yè)或民用片劑、顆粒劑的成型粘結劑，例如用于假牙的清潔片、兒童用繪畫涂料片、家用或工業(yè)用片狀、塊狀凈洗劑等。

   PVPK30和PVPK90是制造石膏繃帶的良好粘結劑，將PVP溶于有機溶劑如甲醇中，生成甲醇-PVP溶液，將石膏分散其中，然后將懸浮液施于繃帶上，干燥后即可得到塑性好、均勻一致的石膏繃帶，減少碎粉，增加彈性和牢度。

   PVPKl7 可以作為照相紙的粘結劑。

各種需用粘結劑的產品都有其特別的要求和使用條件，只要充分了解PVP的各種性質及其相互關系，就可以在許多新產品的開發(fā)中發(fā)揮PVP的粘結作用。

全球用于生產粘結劑的PVP約為3300噸，占PVP總消費量的7%以上。至于用在生產其他各種產品中，主要起粘結作用的PVP的需求量就不在以上數據之內了，也難以正確統(tǒng)計。

PVP 在醫(yī)藥中的應用

       利用 PVP 良好的溶解性、增溶性、生理相溶性、黏結能力及絡合能力等性能，在醫(yī)藥醫(yī)療衛(wèi)生領域中，可用作黏結劑、賦形劑、包衣劑、蹦解劑、助溶劑、殺菌消毒劑、增溶劑、緩釋劑、膠囊外殼、分散穩(wěn)定劑、成膜劑等。在一些發(fā)達國家，如美國、德國、日本等， PVP 在醫(yī)藥醫(yī)療衛(wèi)生領域中的應用約占 PVP 消費總量的 40%～55% 。目前， PVP 在醫(yī)藥醫(yī)療

PVP 在醫(yī)藥中的應用

PVP 在醫(yī)藥衛(wèi)生中的應用

    PVP 具有很好的黏接性能和很強的溶解能力。 PVP 形成的片劑，服用后在消化道中，首先快速溶解，使藥片局部膨脹而崩解，釋放出藥物碎片，進而加速了藥物的溶解吸收，起到迅速發(fā)揮藥效的作用。 PVP 能溶于水及多數有機溶劑。正由于這些原因， PVP 已在藥物片劑中廣泛使用，尤其是在國外，使用 PVP 做片劑黏合的常見藥物舉例如下：

復方磺胺甲惡唑、阿司匹林、復方阿司匹林、撲熱息痛、維生素 C 、潘生丁、二甲基四環(huán)素、可樂定、苯磺酰胺、復方止痛、咀嚼片為例加以說明，其配方如下：

氫氧化鋁干膠 0.4g

氫氧化鎂細粉 0.08g

糖粉 0.02g

甘露醇細粉 0.2g

10%PVP 乙醇（ 50% ）溶液 0.03g

硬脂酸鎂 0.015g

薄荷油 0.0005g

   作為藥物片劑黏接劑的 PVP 主要是 PVP-K30 ，其用量隨藥物片劑機械強度的要求和藥物本身的性質而定，一般為 0.5%～5% 。

PVP 作為藥物輔料的另一個重要的用途是共沉淀劑，有些藥物藥效好，但其致命的缺點是在水中的溶解度很小，導致其生物利用率大大降低，使用某些水溶性物質與這些藥物共沉淀，進而提高藥物的溶解度和溶解速度，達到減小劑量、提高療效的效果。作為難溶藥物的共沉淀劑， PVP 正得到廣泛的應用。

PVP 作為藥物共沉淀劑的主要原因是利用 PVP 分子中的羰基 O 可以與難溶藥物分子中的活潑氫鍵結合在一起，一方面使相對較小藥物分子成為無定形的狀態(tài)進入 PVP 大分子，另一方面，氫鍵并沒有改變 PVP 易溶于水的性質，所以結果就使得難溶的藥物分子通過氫鍵分散于 PVP 大分子中，使其變得容易溶解，一些難溶藥物與 PVP 形成共沉淀物后溶解度得變化情況如下：

藥物名稱 與 PVP 共沉淀物比例 溶解度提高得倍數

苯妥英 1 ： 5 2.3

阿嗎啉 1 ： 5 38

利血平（ 297-420um ） 1 ： 3 15

   難溶藥物在人體內溶解度的提高也相應地提高了藥物地生物利用率，如苯妥英與 PVP 共沉淀后生物利用率增加了 1.55 倍，難溶藥物共沉淀后溶解度提高地倍數與 PVP 分子量及 PVP 用量有關。在 PVP 用量（質量）相同地情況下，藥物溶解度增加幅度按 PVP-K15>PVPK30>PVPK90 的順序減小，這是因為 PVP 本身的增溶作用按 PVP-K15>PVPK30>PVPK90 的順序變化，一般情況下 PVP-K15 用的比較多。

   難溶藥物與 PVP 共沉淀物溶解度增加隨 PVP 用量的變化比較復雜，對于一定分子量的 PVP ，每個 PVP 分子能結合的藥物的分子數是一定的，難溶藥物往往具有一定的晶體狀態(tài)， PVP 的用量不足以結合一定量的藥物而使其處于無定形分散狀態(tài)時，藥物仍以結晶狀態(tài)為主，而溶解度變化不大。 PVP 必須達到一定含量才能時藥物表現為無定形分散體系，其溶解度才能明顯增加，才能達到快速溶解吸收的目的。而不同的藥物，達到與 PVP 共沉淀時無定形分散的 PVP 含量時不一樣的，如乙酸環(huán)已胺的這一數值時 70% ，可以通過 PVP 共沉淀的方法來增加在人體的溶解度和生物利用率的藥物還有 B- 胡蘿卜素、氯霉素、地塞米松、氫化潑尼松、鏈霉素、四環(huán)素、睪丸素。

   同樣，利用 PVP 分子與藥物分子間的氫鍵締合作用可以起到與增溶、速效相反的延效、緩釋作用、控制 PVP 分子與藥物分子間的締合程度，可以使締合后藥物分子在人體內緩慢地釋放出來，延緩其溶解速度，起到延長藥效地作用。 PVP 對青霉素、氯霉素、胰島素、水楊酸鈉、普魯卡因，可的松等藥物都有延長藥效的作用。

PVP 在固體藥物中除了可作為藥物的黏結劑、增溶劑、崩解劑、延效劑外，還可以用作藥膜外衣和藥囊外殼及控釋膜。用 PVP 做成的藥膜外衣與膠囊外殼在干燥的環(huán)境中不易破裂，適當用量的 PVP 與其他不溶性聚合物一起做成不同厚度與不同孔徑的滲透性膜，可調節(jié)藥劑通過膜的速率，進而可達到控釋藥效的作用。

PVP 在液體藥物中的應用

除了上述 PVP 在固體藥物中的諸多應用外， PVP 在注射液及眼藥中也有重要的作用。例如 PVP 用于一些注射液中，由于它和藥物之間的締合作用，使其一方面起到助溶的作用，另一方面，對于某些放置時間過長就會結晶出或沉淀出來的藥劑， PVP 可以起到分散穩(wěn)定的作用。 PVP 用于眼藥中可以減少對眼睛的刺激性，延長眼藥的作用時間。

PVP 在醫(yī)療衛(wèi)生、食品餐飲衛(wèi)生、養(yǎng)殖業(yè)殺菌消毒中的應用

1.PVP-I 在醫(yī)療衛(wèi)生中的應用：

   PVP 在殺菌、消毒劑中的應用是起應用最成功的一個例子。 PVP 獨有的優(yōu)異的絡合小分子能力可與 I 2 之間絡合生成的絡合物聚維酮碘（ PVP-I ），已被收載美國藥典、英國藥典、日本藥典、中國藥典、馬丁藥典，并被批準可在醫(yī)療衛(wèi)生，人體直接使用的消毒殺菌劑。我國藥典收載了聚維酮碘栓劑，溶液劑，軟膏等劑型。聚維酮碘現已成為國際上公認的高效、廣譜、無毒的殺菌劑，它具有極強的殺菌力和廣泛的殺菌譜。

作用機理： PVP 是一種親水性聚合物，本身無抗菌作用，但由于它對細胞膜的親合作用，能將碘直接引到細菌的細胞表面，這對提高碘的抗菌活性很有意義。碘的進攻靶是細菌胞質和胞質膜，在幾秒鐘內就立即殺滅細菌。當疏基化合物、肽類、蛋白質、脂質和胞嘧啶等生物生存所必需的分子與 PVP-I 接觸后，立即被碘氧化或碘化，使之喪失活性，達到較長時間的殺菌作用。 PVP-I 對細菌、真菌、病毒和原蟲都有殺滅作用，對臨床上常見的細菌作體外實驗，幾乎沒有一種細菌不能被殺滅的。

抗菌譜：聚維酮碘能殺滅多種革蘭氏陽性及陰性細菌、芽孢、真菌、大腸桿菌、痢疾桿菌、四聯球菌、枯草桿菌、變形桿菌、綠膿桿菌、淋球菌、嗜麥牙假單皮菌、枸櫞酸桿菌、類白喉桿菌、包皮桿菌、類炭疽桿菌、白色念珠菌、鞭毛蟲、衣原體。

使用：主要用于婦科炎癥、瘡癬皮膚炎癥、口腔炎癥、口腔潰瘍、燒傷、燙傷、各種創(chuàng)傷、外科手術、注射前皮膚消毒以及醫(yī)藥器械的消毒等方面。

使用濃度及方法：聚維酮碘溶液可用水稀釋，根據消毒對象配制相應的濃度，其濃度與消毒方法見附表：摘自《國家基本藥物目錄臨床手冊》

2. PVP-I 在食品、餐飲衛(wèi)生中的應用

PVPI 優(yōu)異的殺菌消毒能力及其生理相溶性，顯示其對人體無刺激性和過敏反應，使它在食品保鮮、餐飲業(yè)消毒等方面也有著廣泛的用途，在某些方面更顯示出獨特的優(yōu)點，如每周一次用 0.1%PVP-I 溶液噴灑冰箱，可保證冰箱內長期無異味。 PVP-I 在食品、餐飲衛(wèi)生行業(yè)中的使用濃度和使用方法見下表：

3. PVP-I 在養(yǎng)殖業(yè)的應用

PVP-I 在養(yǎng)殖業(yè)中的應用是近年來才開發(fā)出來的，目前正在進一步擴大使用范圍，隨著我國養(yǎng)殖業(yè)的進一步發(fā)展，作為養(yǎng)殖業(yè)殺菌消毒劑的 PVP-I 具有廣闊的前景。 PVP-I 為廣譜消毒劑，對大部分細菌、真菌和病毒等均有不同程度的殺滅作用，用于治療魚類、貝類、蝦類、蟹類疾病的預防與治療；在畜禽養(yǎng)殖的消毒和疾病治療也有明顯的效果。 PVPI 在養(yǎng)殖業(yè)中的使用濃度和方法見下表（濃度為 1% 的聚維酮碘溶液）：

PVP 在化妝品及護理品中的應用

    利用 PVP 優(yōu)異的表面活性、成膜性及對皮膚無刺激、無過敏反應等特點，在日化工業(yè)尤其是在化妝品、護膚品、護發(fā)品及洗滌用品等方面的應用具有廣闊的前景。

    PVP 在化妝品中的應用：

   PVP 在化妝品中的應用研究始于 20 世紀 60 年代，現在已經在洗發(fā)護法品、護膚品、裝飾品等方面廣泛使用，其中最為突出的是在洗發(fā)護發(fā)品中的應用 , 作為優(yōu)良的表面活性劑，在洗發(fā)液中添加 PVP 可以使泡沫穩(wěn)定。由于它的生理相容性使其既不會對皮膚產生刺激和過敏反應，長期使用也不會損壞頭發(fā)，洗后的頭發(fā)柔順有光澤、容易梳理。加有 PVP 的噴發(fā)膠和摩絲定型持久，具有良好的光澤，而且由于 PVP 具有一定的吸水性，使頭發(fā)潤澤光滑而不會顯得干枯，用于護發(fā)用品的 PVP 可通過共聚單體種類的選擇和比例的調配，調節(jié)其吸水能力而適用于干性、中性及油性發(fā)質作為護發(fā)素成分的 PVP 更是具有獨特的優(yōu)點，頭發(fā)的主要成分為蛋白質，而 PVP 的分子結構也類似于蛋白質，所以可以作為頭發(fā)營養(yǎng)成分的補充，長期使用含有 PVP 的洗發(fā)護發(fā)品，可使頭發(fā)烏黑亮澤，減少發(fā)梢分叉現象，

    先舉例說明 PVP 用于護發(fā)洗發(fā)用品的配方：

噴發(fā)膠：

PVP 用于其他化妝品中的作用主要使對乳液、懸浮液等分散體系的穩(wěn)定作用，護膚產品中的保濕、成膜作用，例如 PVP 在防曬霜中的作用不只是濕潤，更重要的是通過形成膜把皮膚與陽光隔離，起到保護皮膚的作用。除此之外， PVP 在其他方面，如色素穩(wěn)定劑、除臭劑、保香劑、牙膏、剃須膏等許多化妝品中都有特殊的用途。 PVP 在化妝品中的應用成分及功能列于下表：

PVP 及其共聚物在化妝品中的應用

PVP 在洗滌用品中的應用

   PVP 優(yōu)良的表面活性使其作為一些洗滌用品的成分也具有很好的效果。 PVPP 的交聯聚合物 PVPP 用做牙膏的成分，不僅能去垢防污，還有消炎、鎮(zhèn)痛的功效，先舉一含 PVPP 的牙膏配方如下：

PVP 的丙烯酸共聚物用于浴液不僅具有分散穩(wěn)定劑、去污劑的作用，還有殺菌消毒的功能，尤其是作為藥皂、香皂成分在夏天使用具有良好的效果， PVP 的既親油又親水的性質使它在清洗衣物特別使在清洗賓館、飯店桌布用的清洗劑中具有特殊的功效，如廣州金源洗滌劑用品廠用 BASF 生產的“臺布凈”用于洗滌桌布，不僅洗滌時間短，洗后的桌布潔白柔軟，還有一股淡淡的清香氣味，且兼?zhèn)錃⒕镜男Ч?

綜上所述， PVP 在日用化工產品中的功能主要表現在以下幾個方面：

   分散穩(wěn)定功能，常見的護膚品、霜膏及其他一些化妝品大多是乳液和懸浮液，要使其能長期放置而不沉淀變質，使其分散為均一的體系并具有一定的穩(wěn)定時間十分重要， PVP 在化妝品中的重要功能便是分散穩(wěn)定功能。

   去污洗滌功能， PVP 及其共聚物由于其特定分子結構，一方面具有親油性，可以脫掉衣物、頭發(fā)及皮膚的油污、汗?jié)n等，另一方面又具有良好的親水性，這樣就容易洗去衣物及皮膚的污漬。

   成膜、保濕功能，這是 PVP 在化妝品中最普遍的功能，廣泛用于頭發(fā)護理品、護膚品等。

殺菌、消毒功能，主要用于洗滌用品中。

pvp在墨水、油墨中的應用

書寫鋼筆用墨水和噴射印制用油墨必須具有良好的穩(wěn)定性和黏附性，這樣才能保證字跡牢固不褪色，墨水不沉淀堵筆，而且打印機在長時間連續(xù)運行噴射印制時，不堵塞噴嘴。此外，也要求在停止噴射或印刷時，沒有因殘留在噴嘴中的油墨干燥硬化而堵塞噴嘴的現象發(fā)生，不妨礙重復噴射，不影響噴射方向，能保持流暢的再噴射狀態(tài)。為滿足這些要求，過去使用乙二醇、二乙二醇、甘油等多元醇作為墨水、油墨的濕潤劑成分，在一定程度上能控制停止噴射時噴嘴中的干燥固化。但長時間運行或長時間停止（一周左右），在噴嘴出口處仍有殘留物沉積，改變了噴射方向或者使字跡線條粗細不均勻，甚至完全堵塞噴嘴，以致于得不到滿意的結果。