Dispersiopolymerointi

Dispersiopolymerointi (dispersion polymerization) on polymeerien valmistusmenetelmä, jossa muodostuu kolloidisia polymerihiukkasia dispersoituvassa järjestelmässä. Monomeerejä, jotka eivät ole täysin liukoisia liuottimeen, polymeroituvat ja kasvavat koko lopullisten hiukkasten koolla. Kun polymeroituminen etenee, kasvaneet polymeriketjut ylittävät liukoisuusrajan ja precipitoituvat hiukkasiksi. Hiukkaset pysytetään stabiileina adsorboituvien stabilointiaineiden avulla, kuten polyvinyylialkoholin (PVA) tai polyvinyylipyrrollidonin (PVP) kaltaisten pinta-stabilointiaineiden avulla.

Prosessin perusosat ovat monomeeri(t) sekä huonosti liukeneva liuotin, stabilointiaineet ja radikaalinen käynnistin. Yleisesti käytetään radikaalista polymerointia (esim. AIBN) korkeammissa lämpötiloissa, tavallisesti noin 40–80 °C. Monomeeri usein on sellainen, joka ei ole täysin liukoinen liuottimeen, ja polymeroinnin aikana syntyvä polymeri kasvaa ja muodostaa hiukkasia, joiden koko ja jakauma voidaan säätää stabilointiaineen määrästä ja laadusta, liuottimen polaritysta sekä reaktion ajasta ja lämpötilasta. Typillinen hiukkaskoko on 0,1–5 mikrometriä.

Sovellukset ja edut: Dispersiopolymeroinnilla voidaan valmistaa suhteellisen suurikokoisia, yhtenäisiä polymerihiukkasia, joita käytetään korkeakäyttöisessä maalauksessa ja pinnoitteissa, pigmenttien stabiloinnissa sekä tutkimus- ja lääketieteellisissä sovelluksissa. Menetelmä tarjoaa usein parempaa kooste- ja kokoparametrien hallintaa kuin joissain ratkaisu- tai suspensiopolymerointitekniikoissa, mutta vaatii huolellisesti valittuja liuottimia ja stabilointiaineita sekä kontrolloituja prosessiparametreja. Esimerkkejä ovat PMMA- ja styreeniyhdisteiden dispersion polymeroinnit erilaisissa alkoholikeskuksissa.