Co to jest polimeryzacja w roztworze?
Polimeryzacja w roztworze służy do tworzenia polimerów i kopolimerów poprzez rozpuszczenie monomeru i katalizatora w niereaktywnym rozpuszczalniku. Podczas tego procesu ciecz rozpuszczalnika pochłania ciepło generowane przez reakcję chemiczną, która kontroluje szybkość reakcji. Ciekły rozpuszczalnik stosowany w procedurze polimeryzacji w roztworze zwykle pozostaje rozpuszczalnikiem dla otrzymanego polimeru lub kopolimeru. Ten proces nadaje się tylko do tworzenia mokrych rodzajów polimerów, ponieważ usunięcie nadmiaru rozpuszczalnika jest trudne. Chociaż usunięcie nadmiaru rozpuszczalnika jest możliwe przy użyciu destylacji, zwykle nie jest to ekonomicznie możliwe w sytuacji przemysłowej.
Proces polimeryzacji w roztworze ma kilka zalet, a także jedną poważną wadę. Zalety obejmują precyzyjną kontrolę reakcji chemicznej, kontrolę uzyskanego ciepła i lepkości oraz kontrolę nad automatycznym przyspieszeniem procesu. Wadą tego sposobu jest trudność związana z usuwaniem nadmiaru rozpuszczalnika z gotowego polimeru.
Rozpuszczalniki stosowane w procedurze polimeryzacji w roztworze należy starannie dobierać. Rozpuszczalnik, który nie reaguje z monomerem, jest niezbędny w procesie. W przypadku zastosowania reaktywnego rozpuszczalnika mogą wystąpić niebezpieczne procesy reakcji łańcuchowej lub inne niepożądane efekty w wyniku automatycznego przyspieszenia. Automatyczne przyspieszenie to reakcja, która zachodzi, gdy ciepło wytwarzane przez polimeryzację nie rozprasza się wystarczająco szybko przez rozpuszczalnik. W miarę wzrostu ciepła lepkość roztworu wzrasta, powodując przyspieszenie procesu polimeryzacji poza bezpieczną kontrolą.
Procesy polimeryzacji w roztworze przemysłowym są powszechnie stosowane do produkcji polimerów o szczególnych właściwościach. Reakcja chemiczna zachodząca między monomerem i katalizatorem może nadać produktowi końcowemu unikalne właściwości. Jednym z przykładów tego rodzaju polimeru jest poliakrylan sodu, wyjątkowo chłonny polimer stosowany w pieluchach jednorazowych.
Chociaż proces ten nie jest generalnie wykonalny w przypadku suchych polimerów, działa dobrze w przypadku mokrych rodzajów polimerów. Proces polimeryzacji w roztworze przemysłowym służy do tworzenia polimerów i kopolimerów, które można stosować w postaci roztworów. Przykłady tego zastosowania obejmują kleje przemysłowe i powłoki powierzchniowe.
Elastomery syntetyczne można również wytwarzać przy użyciu procesu polimeryzacji w roztworze. Ta metoda pozwala uzyskać bardziej precyzyjny polimer niż metody polimeryzacji emulsyjnej. Kontrolując dodawanie rafinowanych monomerów do roztworu katalizator-rozpuszczalnik, powstałe polimery można starannie zaprojektować pod kątem określonych właściwości. Te syntetyczne elastomery są powszechnie spotykane w produktach takich jak rękawiczki lateksowe, pianki neoprenowe i materiały na podłogi.