Съдържание
● Въведение
● Основно въвеждане на PVP
2.1 Химическа структура и свойства
2.2 Класификация и спецификации
● Ключова роля на PVP в областта на новите енергийни батерии
3.1 Като дисперсиране на въглеродните нанотръби
3.2 Използва се за приготвяне на полимерни твърди електролити
3.3 Като свързващо вещество
3.4 Подобряване на междуфазната съвместимост между електродите и електролитите
● Широко прилагане на PVP в други индустрии
4.1 Медицински и здравни полета
4.2 Полета за преработка на храни
4.3 Ежедневни полета за козметика
4.4 Полета за почистващи препарати
4.5 Текстилни полета за печат и боядисване
● Състояние на пазара и перспективи на PVP
5.1 Тенденция на растежа на пазара в областта на новата енергия
5.2 Подкрепа за пазара от търсене в други индустрии
5.3 Технологични иновации и модел на конкуренция на пазара
● Заключение
В огромната област на материалознанието,поливинил пиролидон (PVP)постепенно се появява и се превръща в фокус на вниманието в много индустрии. Особено в сегашната процъфтяваща нова енергийна индустрия, PVP играе все по -важна роля в областта на новите енергийни батерии с уникалните си химични свойства и разнообразни функции на приложение, като инжектира нова жизненост в развитието на индустрията.
Основно въвеждане на PVP
2.1 Химическа структура и характеристики
PVP е неионно полимерно съединение, което се полимеризира от N-винилпиролидон (NVP) и има химическа формула на (C6H9NO) n. На външен вид обикновено се появява като бял, млечно бял или леко жълт твърд прах, който е без мирис, безвкусен и хигроскопски. По отношение на разтворимостта, PVP е силно разтворим във вода и халогенирани въглеводородни разтворители, алкохоли, амини, нитроалкани и мастни киселини с ниско молекулно тегло, но е неразтворим в няколко разтворители като ацетон, етер, терпентин, алифатни въглеводороди и алициклични хидрокарбони. В същото време той е съвместим с повечето соли от неорганична киселина и различни смоли. Тази специална разтворимост му позволява да играе уникална роля в различни сценарии на приложение. В допълнение, PVP има и значителни характеристики като стабилни химични свойства и ниска токсичност, която поставя основата на приложението си в области с високи изисквания за безопасност като лекарство, храна и нова енергия.
2.2 Класификация и спецификации
PVP е разделен на четири степени според средното му молекулно тегло, което обикновено се изразява по K стойност. Различните стойности на K представляват съответния среден диапазон на молекулно тегло на PVP. K стойността всъщност е свързана с относителния вискозитет на PVP воден разтвор и вискозитетът е свързан с полимерно молекулно тегло, така че k стойност може да се използва за характеризиране на средното молекулно тегло на PVP. Като цяло, колкото по -голяма е k стойност, толкова по -голяма е вискозитетът и толкова по -силна е адхезията. Понастоящем PVP се развива в три основни категории: неион, катион и анион и три спецификации: индустриален клас, фармацевтична степен и хранителна степен. Той има серия от хомополимери, съполимери и омрежени полимери с относителни молекулни тегла, вариращи от хиляди до повече от един милион. Богатите категории могат да отговорят на разнообразните нужди на различните индустрии.
Ключовата роля на PVP в областта на новите енергийни батерии
3.1 Като дисперсиране на въглеродните нанотръби
В производствения процес на нови енергийни батерии, особено батерии с твърдо състояние,PVP\/Povidone kИграе незаменима роля като дисперсиране на въглеродните нанотръби. Положителният електрод и проводимият агент на батериите с твърдо състояние трябва да бъдат равномерно разпръснати, за да се осигури добра работа на батерията. PVP може ефективно да предотврати агломерацията на частиците и да направи положителния електрод и проводимия агент по -равномерно разпределен в електрода. Например, в процеса на подготовка на електродите на батерията, добавянето на подходящо количество PVP може значително да подобри състоянието на дисперсия на въглеродните нанотръби в суспензията, като по този начин подобри ефективността на зареждането и изхвърлянето и стабилността на цикъла на батерията. Този ефект на дисперсия е като равномерно разбъркване на суровини като пясък и чакъл в строителството, което прави крайната конструкция на сградата по -стабилна, а работата на батерията също е оптимизирана поради добавянето на PVP.
3.2 Използва се за приготвяне на полимерни твърди електролити
PVP може да се смесва с допанти като алкални метални соли за приготвяне на полимерни твърди електролитни филми чрез леене на разтвори и други технологии. Този електролитен филм има добра йонна проводимост и механични свойства, може ефективно да провежда носители като литиеви йони и да предостави гаранция за стабилната работа на твърдо състояние. Като пример, като пример, като пример, изследователите използваха електролитни филми, приготвени от PVP за успешно подобряване на ефективността на йонната проводимост на батерията, намаляват вътрешното съпротивление на батерията и значително намаляват загубата на енергия на батерията по време на зареждането и изхвърлянето, като по този начин подобряват общата работа на батерията и експлоатационния живот. Това приложение е като изграждане на ефективна магистрала за трансмисия на йони вътре в батерията, което позволява на йони да се движат бързо и гладко, като се гарантира стабилната работа на батерията.
3.3 Като свързващо вещество
В батериите с твърдо състояние стабилното свързване на електродните материали е от решаващо значение. PVP има добри свойства на свързване и може да се използва за свързване на електродни материали за батерии от твърдо състояние. Той може здраво да свърже активни материали, проводими агенти и др. Заедно, за да образува стабилна електродна конструкция, да предотврати падането или пулверизирането на електрода по време на процеса на зареждане и разреждане и да подобри целостта и експлоатационния живот на електрода. В действителното производство електродите, използващи PVP като свързващо вещество, все още могат да поддържат добра структурна стабилност след множество цикли на зареждане и изпускане, като значително намаляват проблема с разграждането на производителността на батерията, причинено от увреждане на електрода. Това е като използване на висококачествено лепило за плътно свързване на различните части на пъзела, така че цялата структура на електрода остава непокътната в сложна работна среда на батерията.
3.4 Подобрете междуфазната съвместимост между електродите и електролитите
PVP може да подобри междуфазната съвместимост между електродите и електролитите. Чрез образуването на равномерен PVP филм на повърхността на електрода или електролита може да се намали междуфазното съпротивление, може да се насърчи бързото предаване на литиеви йони между електрода и електролита и може да се подобри общата работа на батерията. В някои експерименти скоростта на предаване на литиеви йони в интерфейса на електрода и електролита, третирани с PVP, се ускорява значително и значително се подобрява скоростта на зареждане и изхвърляне на батерията. Този ефект е подобен на добавянето на слой смазка между две части, които първоначално не се вписват добре, което прави тяхното сътрудничество по -плавно, като по този начин подобрява оперативната ефективност на цялата система.
Широко прилагане на PVP в други индустрии
4.1 Медицински и здравни полета
В областта на медицината PVP има отлична физиологична инертност, не участва в човешкия метаболизъм и има отлична биосъвместимост и не причинява дразнене на кожата, лигавичните мембрани, очите и др. Може да се използва като свързващо вещество за таблетки и гранули, козметил за инжекции и поток за капсули; Детоксикатор, агент за забавяне, смазка и покриващ филм, образуващ филм за капки за очи, диспергиране на течни препарати и стабилизатор за ензими и термочувствителни лекарства. Може да се използва и като агент за запазване на ниски температури. Например, при приготвянето на някои перорални лекарства, PVP като свързващо вещество може да гарантира, че лекарствените частици са плътно комбинирани, за да образуват стабилни таблетки, които са удобни за приемането на пациентите; При формулирането на капки за очи PVP може да се използва като сгъстител и смазка, за да се подобри използването на изживяването на капките за очи, като същевременно се удължава времето на пребиваване на лекарството в очите и подобряване на ефикасността.
4.2 Обработка на храни
Самият PVP не е канцерогенен и има добра безопасност на храните. Той може да образува комплекси със специфични полифенолни съединения (като танини). При преработката на храни се използва главно като изясник и стабилизатор за храни като бира, сок и вино. По време на процеса на варене на бира, полифенолите в бирата могат да се комбинират с протеини в бира, за да образуват макромолекулни комплекси на танин, които сериозно ще повлияят на аромата на бирата и ще съкратят срока на годност. Кръстосано омрежен поливинил пиролидон (PVPP) може да се сложи с танинова киселина и антоцианини в бира, за да изясни бирата, да подобри стабилността на бирата за съхранение и да удължи срока на годност. В напитките за плодов сок PVP може също да се комбинира със специфични полифенолни съединения, за да играе изясняваща и антикоагулационна роля, като по този начин подобрява външния вид и вкусовата стабилност на сока.
4.3 Ежедневна козметика
Тъй като PVP има изключително ниска токсичност и физиологична инертност, той не е насочен към кожата и очите и се използва широко в ежедневната козметика. В структурата на потреблението козметичната индустрия в развитите страни представлява 30% - 50% от употребата на PVP, а в моята страна е до 70% - 80%. В продуктите за грижа за кожата PVP може да се използва като сгъстител, дисперсант и овлажнител. Например, при кремове и лосиони, той може да предотврати утаяването и стратификацията на активните съставки, да гарантира равномерната текстура на продукта и да увеличи овлажняващите свойства на продукта, за да поддържа кожата овлажнена; В продуктите за грижа за косата PVP образува филм на повърхността на косата, заключва се във влага, придава еластичността на косата и блясъка, постига ефект на стилизиране, а филмът е лесен за почистване без остатъчна мръсотия; В козметиката като червило и лак за нокти PVP може да се използва като сгъстител и желовен агент за подобряване на текстурата и ефективността на приложението на продукта.
4.4 Детергенти
PVP има свойства за повторно укрепване против дирт и може да се използва за приготвяне на прозрачни течности или тежки препарати за мръсотия. Добавянето на PVP към почистващите препарати има добър ефект на трансфер против цвят и може да подобри способността за почистване. При измиване на тъкани, това може да предотврати дразненето на синтетичните почистващи препарати, особено за синтетичните влакна. Това изпълнение е по -изявено от препаратите на карбоксиметил целулоза (CMC). Например, добавянето на подходящо количество PVP към прах за прах или течност за пране може ефективно да предотврати повторното прикрепване към дрехите при пране на дрехи, да поддържа чистотата на дрехите и да намали щетите на почистващите препарати по кожата, защитавайки здравето на потребителите.
4.5 Текстилно поле за печат и боядисване
PVP има добър афинитет към много органични багрила. Той може да се комбинира с хидрофобни синтетични влакна като полиакрилонитрил, естер, найлонови и влакнести материали за подобряване на мощността и хидрофиличността на боядисване. В процеса на текстилно печат и боядисване използването на спомагателни багрила, съдържащи PVP, може да направи багрилото да се прилепва към влакното по -равномерно, да подобри ефекта на боядисване на тъканта, да направи цвета на тъканта по -ярък и траен и да подобри хидрофилността на тъканта и да подобри комфорта на носенето.
Състояние на пазара и перспективи на PVP
5.1 Тенденция на растежа на пазара в новото енергийно поле
Тъй като глобалното търсене на чиста енергия продължава да се увеличава, новите енергийни превозни средства и индустрията за възобновяема енергия са въвели бързо развитие. Като ключов материал в областта на новите енергийни батерии, търсенето на пазара на PVP също показа бърза тенденция на растеж. Като пример за Xinkaiyuan Company, тя заяви в институционално проучване на 14 май, че се очаква обемът на пратката на PVP в новото енергийно поле да се увеличи на годишна база през 2025 г., достигайки повече от 3, 000 тона. През 2024 г. обемът на пратката му в новото енергийно поле е надвишил 3, 000 тона. В комбинация със съществуващите поръчки на клиенти се очаква тази тенденция на растеж да продължи. С популяризирането на електрическите превозни средства и непрекъснатото развитие на новите енергийни технологии, изискванията за производителност на батерията се увеличават. Като ключов материал, който може да подобри производителността на батерията, PVP има много широка пазарна перспектива. Очаква се през следващите няколко години, с непрекъснатото увеличаване на скоростта на проникване на пазара на нови енергийни превозни средства и растежът на търсенето на свързани части, пазарният мащаб на PVP в областта на новите енергийни батерии ще се разшири допълнително.
5.2 Подкрепа за пазара от търсене в други индустрии
В допълнение към новото енергийно поле, широкото приложение на PVP във фармацевтичните, храните, козметиката и други индустрии също осигурява солидна подкрепа за развитието на пазара. Във фармацевтичната индустрия, с увеличаването на застаряването на световното население и увеличаването на вниманието на хората към здравето, търсенето на различни фармацевтични препарати продължава да нараства, което доведе до постоянно увеличаване на търсенето на PVP като важен фармацевтичен помощник; В индустрията за храни и козметика потребителите имат по -високи и по -високи изисквания за качеството и безопасността на продукта. Поради доброто си представяне и безопасност, приложението на приложението за PVP при изяснявания на храните, стабилизаторите и козметичните добавки също се увеличава. Стабилното търсене на тези индустрии заедно представлява огромна пазарна база за PVP, което води до непрекъснатото развитие на пазара на PVP.
5.3 Технологични иновации и модел на конкуренция на пазара
На пазара на PVP технологичните иновации са ключов фактор за предприятията да поддържат своята конкурентоспособност. Понастоящем производствената технология на PVP включва главно полимеризация на разтвора, насипна полимеризация и т.н., сред която полимеризацията на разтвора е най -често използваният метод в индустрията. С непрекъснатото развитие на науката и технологиите, новите производствени процеси и технологии продължават да се появяват, като използването на по -екологични суровини и по -ефективни катализатори за подобряване на ефективността на производството и качеството на продукта на PVP и намаляване на производствените разходи. По отношение на модела на пазарна конкуренция има много компании за производство на PVP по целия свят, някои от които заемат доминираща позиция на пазара с напреднала технология, стабилно качество на продукта и обширни пазарни канали. Например компании като BASF в Германия, Ашланд в Съединените щати и Хенан Xinkaiyuan (NKY) в Китай имат силна конкурентоспособност в областта на производството на PVP. Понастоящем Xinkaiyuan Company има производствен капацитет на NVP над 30, 000 тона и годишен PVP производствен капацитет над 20, 000 тона. Това е водеща PVP компания за научноизследователска и развойна дейност и производство в Китай, а производството му на PVP се нарежда на първо място в Азия. Тъй като търсенето на пазара продължава да нараства, все повече компании могат да влязат в областта на производството на PVP, а пазарната конкуренция ще стане все по -ожесточена. Това също ще подтикне компаниите непрекъснато да увеличават инвестициите в технологични иновации, да подобрят производителността на продуктите и качеството на услугите, така че да се откроят в пазарната конкуренция.
Заключение
Поливинилпиролидон (PVP), като полимерен материал с различни функции и широки приложения, играе важна роля в областта на новите енергийни батерии, както и в много индустрии като медицина, храна и козметика. Неговите уникални химични свойства и физически свойства го правят един от основните фактори за насърчаване на технологичния прогрес и модернизацията на продуктите в различни индустрии. Съгласно сегашния глобален произход на активно насърчаване на развитието на чистата енергия и индустриалното модернизиране, пазарното търсене на PVP в областта на новата енергия показа силна скорост на растеж, докато стабилното му търсене в други традиционни индустрии също осигурява солидна подкрепа за пазара. Въпреки това, с все по -ожесточената пазарна конкуренция, предприятията трябва непрекъснато да засилят технологичните иновации, да оптимизират производствените процеси и да подобрят качеството и производителността на продукта, за да се адаптират към промените в пазара и да посрещнат разнообразните нужди на различните индустрии за PVP. Смята се, че в бъдеще PVP ще продължи да свети в областта на науката за материалите, ще допринесе по -голям за развитието на различни индустрии и неговите пазарни перспективи ще бъдат по -широки.