Qu'est-ce que la polymérisation en solution?
La polymérisation en solution est utilisée pour créer des polymères et des copolymères en dissolvant un monomère et un catalyseur dans un solvant non réactif. Au cours de ce processus, le liquide solvant absorbe la chaleur générée par la réaction chimique qui contrôle la vitesse de réaction. Le solvant liquide utilisé dans le processus de polymérisation en solution reste généralement un solvant pour le polymère ou copolymère résultant. Ce procédé ne convient que pour la création de types de polymères humides, car l'élimination du solvant en excès est difficile. Bien que l'élimination de l'excès de solvant soit possible par distillation, elle n'est généralement pas considérée comme économiquement possible dans une situation industrielle.
Le processus de polymérisation en solution offre quelques avantages et un inconvénient majeur. Les avantages comprennent un contrôle précis de la réaction chimique, un contrôle de la chaleur et de la viscosité ainsi qu'un contrôle de l'accélération automatique du processus. L'inconvénient de ce procédé est la difficulté liée à l'élimination du solvant en excès du polymère fini.
Les solvants utilisés dans la procédure de polymérisation en solution doivent être choisis avec soin. Un solvant non réactif au monomère est essentiel au processus. Si un solvant réactif est utilisé, des processus de réaction en chaîne dangereux ou d'autres effets indésirables peuvent survenir du fait de l'accélération automatique. L'accélération automatique est une réaction qui se produit lorsque la chaleur produite par la polymérisation ne se dissipe pas assez rapidement par le solvant. À mesure que la chaleur s'accumule, la viscosité de la solution augmente, entraînant une accélération du processus de polymérisation incontrôlable.
Les procédés industriels de polymérisation en solution sont couramment utilisés pour produire des polymères présentant des caractéristiques spéciales. La réaction chimique qui se produit entre le monomère et le catalyseur peut conférer des propriétés uniques au produit final. Un exemple de ce type de polymère est le polyacrylate de sodium, le polymère exceptionnellement absorbant utilisé dans les couches jetables.
Bien que ce procédé ne soit généralement pas réalisable pour les polymères secs, il fonctionne bien pour les types de polymères humides. Le procédé de polymérisation en solution industrielle permet de créer des polymères et des copolymères pouvant être utilisés sous forme de solution. Des exemples de cette utilisation comprennent les colles industrielles et les revêtements de surface.
Des élastomères synthétiques peuvent également être produits en utilisant le procédé de polymérisation en solution. Cette méthode produit un polymère plus précis que les méthodes de polymérisation en émulsion. En contrôlant l'addition de monomères raffinés à la solution catalyseur-solvant, les polymères résultants peuvent être soigneusement conçus pour des propriétés spécifiques. Ces élastomères synthétiques se trouvent couramment dans des produits tels que les gants en latex, les combinaisons en néoprène et les revêtements de sol.