Sintetičke smole su visokomolekularni spojevi, koji se proizvode kombiniranjem niskomolekularnih sirovina-monomera (kao što su etilen, propilen, vinil klorid itd.) u makromolekulacije polimerizacijom. Najčešće korištene metode industrijske polimerizacije uključuju polimerizaciju rasutog tereta, polimerizaciju suspenzije, emulzijsku polimerizaciju, polimerizaciju otopine, polimerizaciju kaše, polimerizaciju plinske faze i tako dalje. Postoje brojni izvori sirovina za proizvodnju sintetičkih smola. U ranim danima glavni proizvodi od katrana ugljena i kalcijev karbid kalcijev karbid bili su glavni proizvodi, ali sada se uglavnom koriste proizvodi od nafte i prirodnog plina, kao što su etilen, propilen, benzen, formaldehid i urea.
Polimerizacija rasutog tereta
Polimerizacija rasutog tereta je proces polimerizacije monomera pod djelovanjem inicijatora ili topline, svjetla i zračenja bez dodavanja drugih medija. Karakteristika je da je proizvod čist, ne zahtijeva komplicirano odvajanje i pročišćavanje, rad je relativno jednostavan, a stopa iskorištenosti proizvodne opreme je visoka. Može izravno proizvesti kvalitetne proizvode kao što su cijevi i ploče, pa se naziva i polimerizacija blokova. Nedostatak je u tome što se viskoznost materijala kontinuirano povećava s napretkom reakcije polimerizacije, miješanje i prijenos topline su teški, a temperaturu reaktora nije lako kontrolirati. Polimerizacija rasutog tereta često se koristi u proizvodnji poliakrilnog metil akrilata (poznatijeg kao pleksiglas), polistirena, polietilena niske gustoće, polipropilena, poliesterskih i poliamidnih smola.
Polimerizacija suspenzije
Polimerizacija suspenzije odnosi se na proces polimerizacije u kojem se monomeri raspršuju u kapljice pod djelovanjem mehaničkih sredstava za miješanje ili tresenje i raspršivanje, obično suspendiranih u vodi, pa se naziva i polimerizacija kuglica. Karakteristike su: u reaktoru postoji velika količina vode, viskoznost materijala je niska i lako je prenijeti i kontrolirati toplinu; nakon polimerizacije potrebno je samo proći kroz jednostavno odvajanje, pranje, sušenje i druge procese kako bi se dobio proizvod od smole, koji se može izravno koristiti za oblikovanje i preradu; proizvod je relativno čist , Uniform. Nedostatak je u tome što proizvodni kapacitet reaktora i čistoća proizvoda nisu tako dobri kao metoda polimerizacije rasutog tereta, a kontinuirana metoda se ne može koristiti za proizvodnju. Polimerizacija suspenzije široko se koristi u industriji.
Emulzijska polimerizacija
Emulzijska polimerizacija odnosi se na polimerizaciju u kojoj monomeri tvore emulziju u vodi pod mehaničkim miješanjem ili tresenjem uz pomoć emulgatora. Proizvod reakcije emulzije polimerizacije je lateks, koji se može koristiti izravno, ili se lateks može uništiti, nakon pranja, sušenja i drugih postupaka nakon obrade, za dobivanje praha ili polimera sličnih iglicama. Emulzijska polimerizacija može dobiti polimere s većim molekularnim težinama pri većim brzinama reakcije. Viskoznost materijala je niska, prijenos topline i miješanje su jednostavni, proizvodnja je jednostavna za kontrolu, a rezidualni monomeri se lako uklanjaju. Nedostatak emulzijske polimerizacije je u tome što emulgator dodan u procesu polimerizacije utječe na performanse proizvoda. Da bi se dobio čvrsti polimer, potrošnja prolazi kroz proces zgrušavanja, odvajanja, pranja i tako dalje. Proizvodni kapacitet reaktora niži je od kapaciteta metode polimerizacije rasutog tereta.
Polimerizacija otopine
Polimerizacija otopine provodi se u prisutnosti otapala, a odabrano otapalo mora otopiti i monomer i polimer. Tijekom procesa polimerizacije, sustav je jednolična viskozna otopina, a polimerizacijski sustav je uvijek u homogenoj fazi, s dugim kontinuiranim razdobljem rada i jednostavnim radom. Međutim, viskoznost sustava je relativno visoka. Prednost je u tome što je homogenu reakciju lakše kontrolirati, a molekularna težina i njezina raspodjela također se mogu na odgovarajući način kontrolirati. Međutim, sustav polimerizacije otopine je viskozan, uzrokujući poteškoće i neravnomjeran prijenos topline i mase.
Polimerizacija gnojnice
U polimerizaciji kaše, samo otapalo ili monomer se koristi kao disperzijski medij. Dobiveni polimer je netopljiv u disperzijskom mediju, ali se raspršuje u obliku čestica u obliku kaše. Neki raniji dokumenti pripisali su ga heterogenoj polimerizaciji otopina. Ovu vrstu polimerizacije karakterizira niska viskoznost sustava, lako miješanje, lako rasipanje topline i veća koncentracija monomera mogu se koristiti za poboljšanje produktivnosti jedinične opreme. Trenutno se ova metoda može koristiti za proizvodnju polietilena i polipropilena visoke gustoće.
Polimerizacija plinske faze
U polimerizaciji plinske faze, monomer plinske faze i katalizator unose se u reaktor prema navedenoj količini za sintezu u jednom koraku kako bi se dobio suhi polimer. Preduvjet za polimerizaciju plinske faze je da selektivnost i prinos katalizatora moraju biti dovoljno visoki, a dobiveni proizvod ne mora ukloniti preostali katalizator, što može uvelike skratiti proces. Pojavom Ziegler katalizatora s nositeljima visoke aktivnosti, polimerizacija plinske faze do sada je postala mainstream u proizvodnji polietilena ili polipropilena. Osim toga, može se široko koristiti i za polimerizaciju mehanizmom slobodnih radikala.