聚乙烯吡咯烷酮在亚临界R134a中溶解度的测定与模型关联

摘要

亚临界流体技术作为一种新兴的绿色技术广泛应用在化工、医药、食品等领域.近年来,亚临界流体在聚合物制备方面的应用得到了迅猛发展,聚合物合成、改性均需要亚临界流体技术的支持.亚临界1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)凭借较低的临界操作条件、不易燃易爆、无毒无害等特性,成为广泛应用的亚临界流体.聚合物在亚临界流体中的相平衡行为是亚临界流体技术在聚合物领域应用的基础.聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在水和有机溶剂中溶解性强、毒性低,在医药、食品等领域有很好的应用前景.本文以分子量为10000的PVP为固体溶质,采用静态法测定其在温度为313-333K,压力在5.0-13.0MPa范围内,在亚临界R134a中的溶解度数据,详细分析了实验温度、压力、分子间相互作用力等因素对溶质溶解度的影响,结果表明PVP的溶解度随着温度和压力的升高而升高.基于密度的半经验模型目前广泛应用于关联溶质在亚临界流体中的溶解度数据,本文使用5种半经验模型(Chrastil、M-S-T、K-J、S-S,A-L)来关联PVP在亚临界R134a中的溶解度数据,结果表明计算值与实验值达到了很好的吻合,A-L模型的关联效果最好,使用其关联分子量为10000的PVP在亚临界R134a中溶解度的相对绝对平均偏差AARD值为1.04％,可以用来预测PVP在其他操作条件下在亚临界R134a中的溶解度数据,这将为亚临界流体技术在聚合物材料制备的应用提供理论指导和基础数据.