massapolymerointi

Massa­polymerointi (bulk polymerization) on polymeeriprosessi, jossa polymeroitava monomeeri polymeroituu suoraan ilman liuotinta. Tämä mahdollistaa korkeaa kiinteän aineen pitoisuutta ja usein korkean lopullisen molekyylipainon. Bulk-polymerointia käytetään sekä radikaali- että ionipolymeroinnissa erikokoisilla monomeereillä, kuten styreeni, akrylaatit ja metyylimetakrylaatti.

Toimintaperiaate ja prosessin hallinta: Monomeeri lisätään reaktoriin ilman liuottimia. Reaktio on tyypillisesti eksoterminen, joten lämpötilan ja lämmönpoiston kontrollointi on kriittistä. Viskositeetti kasvaa nopeasti polymeroitumisen edetessä, mikä haastaa sekoituksen ja lämmönsiirron. Siksi käytetään tarkkaa lämpötilan profilointia, tehokasta jäähdytystä ja mahdollisesti vaiheittaista monomeerin lisäystä. Ilman liuotinta massan geeliintymisprosessi (geliefekt) ja kuumapäät voivat johtaa epäjatkuvuuksiin tuotteen laadussa, mikä korostaa reaktorin suunnittelun ja operoinnin merkitystä.

Edut ja rajoitteet: Edut ovat korkea kiinteän aineen pitoisuus, pienemmät liuottimien käytöstä johtuvat jätteen ja kustannusten vähentymiset sekä usein korkeampi molekyylipaino. Haittoja ovat haasteet lämmönhallinnassa ja massan korkeassa viskositeetissä, mikä voi rajoittaa sekoittumista ja tuotteen laadun hallintaa suurissa volyymeissä.

Sovellukset: Massapolymerointia käytetään muun muassa polystyreenin, PMMA:n ja joidenkin akryylipolymeerien valmistuksessa. Reaktorit voivat olla batch-, semi-kontinuous tai jatkuvia, ja valinta riippuu tuotteen laadusta, kustannuksista ja hallittavuudesta.