Saostumispolymerointi

Saostumispolymerointi on polymerointitekniikka, jossa kasvava polymeeriketju saostuu liuottimeen ja muodostaa kiinteitä hiukkasia liuosvaiheessa. Menetelmä soveltuu erityisesti polymeerihiukkasten valmistukseen, joiden koko ja jakautuminen voidaan säätää reagointilämpötilan, monomeeripitoisuuden sekä liuottimen valinnan avulla. Yleisesti menetelmä perustuu siihen, että liuottimessa monomeeri ja usein radikaalisäteillyttävä käynnistin ovat riittävän liukoisia, mutta syntyvä polymeeri on heikosti liukeneva ja saostuu nopeasti reaktiossa.

Mekanismina saostumispolymeroinnissa monomeeri polymeroituu, ja muodostuva polymeeri menettää liukenevuutensa reaktioliuottimeen. Tämä aiheuttaa hiukkasten muodostumisen (nucleation), jotka voivat kasvaa lisäpolymeroitumalla tai yhdistymällä toisiinsa. Hiukkasten koko ja rakennetyyppi ovat herkkiä olosuhteille kuten lämpötilalle, monomeeripitoisuudelle, käynnistystiheydelle sekä stabilointiaineiden käytölle. Jotta hiukkasista saataisiin kapeajrakeisia (monodispersisiä), käytetään usein kontrolloituja reaktioita, lisätään stabilointiaineita tai käytetään seeded-tyyppisiä lähestymistapoja.

Käyttökohteita ovat muun muassa polymeerihiukkasten valmistus tutkimus- ja teollisuuskäyttöön, kuten kapseleoidut lääkeannostelut, kromatografiapärien valmistus sekä nano- tai mikrokokoisten väriaineiden ja katalyyttien kantajina. Menetelmän etuja ovat mahdollisuus tuottaa suhteellisen yhdenmukaisia hiukkasia ilman emulgointiin perustuvia menetelmiä, sekä joustavuus erilaisten monomeerien ja liuottimien suhteen. Rajoitteita ovat herkkyys valitulle liuottimelle ja olosuhteille sekä joskus suhteellisen alhainen reaktiokmatkausten konversio verrattuna joihinkin muihin polymerointimenetelmiin.