Metoda polimerizacije NVP
Vinil pirolidon monomer nema praktičnu primjenu u industriji. Može se koristiti u industriji samo nakon što se NVP polimerizira ili kopolimerizira u polimerno jedinjenje određene strukture, sastava i molekularne težine.
NVP monomer je vrlo lako podvrgnut reakciji polimerizacije. Zagrevanje NVP monomera na iznad 140 stepeni ili dodavanje inicijatora monomeru može lako pokrenuti polimerizaciju NVP da bi se dobio polivinil pirolidon (PVP). S obzirom da je NVP vrlo lako podvrgnut polimerizaciji, VP monomeru je potrebno dodati inhibitor tokom-dugotrajnog skladištenja i transporta, te ga je potrebno destilirati i pročistiti prije polimerizacije. NVP se može polimerizirati na nekoliko načina, uključujući polimerizaciju u masi, plutajuću polimerizaciju i polimerizaciju u otopini.
Metoda masovne polimerizacije
NVP se može zagrijati na 140 stepeni ili više da bi se pokrenuo oslobađanje monomera toplinom. Proces polimerizacije je egzotermni proces. Toplotu oslobođenu reakcijom nije lako difundirati, što uzrokuje nagli porast temperature reakcionog sistema i dobija se rastopljeni PVP. Nakon što se reakcioni sistem ohladi na sobnu temperaturu, PVP prah sa jakom higroskopnošću može se dobiti drobljenjem.
Polimer dobijen polimerizacijom u rasutom stanju ima nedostatke niske K vrijednosti, visokog sadržaja zaostalog monomera i lošeg kvaliteta proizvoda zbog razloga kao što su poteškoće u difuziji toplote reakcije polimerizacije, veliki reakcioni sistem, poteškoće u disperziji polimera i lokalno pregrijavanje. Ne može zadovoljiti zahtjeve komercijalnih proizvoda i nema upotrebnu vrijednost u industrijskoj proizvodnji.
Polimerizacija suspenzije
Suspenzijska polimerizacija je polimerizacija u kojoj su monomeri suspendirani u vodi u obliku malih kapljica. Inicijatori su otopljeni u monomerima, a mala kapljica je ekvivalentna jedinici polimerizacije. Kako bi se spriječilo da se čestice zalijepe jedna za drugu, u sistem se mora dodati disperzant kako bi se na površini čestica mogao formirati zaštitni film. Zbog toga se sistem suspenzijske polimerizacije sastoji od četiri osnovna dijela: monomera, inicijatora, vode i disperzanta.
Kompanija GAF je jednom izvijestila o procesu suspenzijske polimerizacije NVP-a, koji je kontinuiran, koristeći surfaktant zvan Gen-texV-516 kao disperzant, rastvarajući inicijator u mješavini NVP-a i male količine vode, i suspendujući ga u kontinuiranoj fazi radi polimerizacije. Suspenziona polimerizacija je najidealnija metoda za pripremu PVP-a, a može pripremiti PVP sa vrlo velikom molekulskom težinom, do 670.000.
Princip polimerizacije slobodnih radikala
Vinil pirolidon ima odlična svojstva rastvora. Osim što je rastvorljiv u vodi, rastvorljiv je i u mnogim organskim rastvaračima, kao što su metanol, etanol, propanol, izopropanol, glicerol, hloroform, tetrahidrofuran, a može se rastvoriti i u aromatičnim sistemima kao što je toluen, koji obezbeđuje veći raspon rastvarača za NVP polimerizaciju. Općenito, ne koristimo vodu, etanol, toluen i druga otapala, ali etanol je sklon reakcijama lančanog prijenosa, a benzenski agensi su općenito toksični. Uzimajući u obzir različite faktore, voda je jeftin i siguran rastvarač, tako da uglavnom koristimo vodu kao rastvarač.