As resinas sintéticas são compostos altamente-moleculares, que são produzidos pela combinação de monômeros de-matérias-primas moleculares- baixas (como etileno, propileno, cloreto de vinil, etc.) em macromoléculas por meio da polimerização. Os métodos de polimerização industrial comumente usados incluem polimerização em massa, polimerização em suspensão, polimerização em emulsão, polimerização em solução, polimerização em pasta, polimerização em fase gasosa e assim por diante. Existem abundantes fontes de matérias-primas para a produção de resinas sintéticas. No início, os produtos de alcatrão de carvão e carboneto de cálcio eram os principais produtos, mas agora são usados principalmente produtos de petróleo e gás natural, como etileno, propileno, benzeno, formaldeído e uréia.
Polimerização em massa
A polimerização em massa é o processo de polimerização de monômeros sob a ação de iniciador ou calor, luz e radiação sem adição de outros meios. A característica é que o produto é puro, não requer separação e purificação complicadas, a operação é relativamente simples e a taxa de utilização do equipamento de produção é alta. Pode produzir diretamente produtos de qualidade, como tubos e placas, por isso também é chamada de polimerização em bloco. A desvantagem é que a viscosidade do material aumenta continuamente com o progresso da reação de polimerização, a mistura e a transferência de calor são difíceis e a temperatura do reator não é fácil de controlar. A polimerização em massa é frequentemente usada na produção de poliacrílico metil acrilato (comumente conhecido como plexiglass), poliestireno, polietileno de baixa-densidade, polipropileno, poliéster e resinas de poliamida.
Polimerização em suspensão
A polimerização em suspensão refere-se ao processo de polimerização em que os monômeros são dispersos em gotículas sob a ação de agitação mecânica ou agitação e agentes dispersantes, geralmente suspensos em água, por isso também é chamada de polimerização de esferas. As características são: há uma grande quantidade de água no reator, a viscosidade do material é baixa e é fácil transferir e controlar o calor; após a polimerização, basta passar por simples separação, lavagem, secagem e outros processos para obter um produto resinoso, que pode ser utilizado diretamente para moldagem e processamento; o produto é relativamente puro, Uniforme. A desvantagem é que a capacidade de produção do reator e a pureza do produto não são tão boas quanto o método de polimerização em massa, e o método contínuo não pode ser usado para produção. A polimerização em suspensão é amplamente utilizada na indústria.
Polimerização em emulsão
A polimerização em emulsão refere-se à polimerização na qual os monômeros formam uma emulsão em água sob agitação mecânica ou agitação com a ajuda de um emulsificante. O produto da reação de polimerização em emulsão é o látex, que pode ser usado diretamente, ou o látex pode ser destruído, após lavagem, secagem e outros processos de pós-tratamento, para obter polímeros em pó ou em{1}}agulha. A polimerização por emulsão pode obter polímeros com pesos moleculares mais altos em velocidades de reação mais altas. A viscosidade dos materiais é baixa, a transferência de calor e a mistura são fáceis, a produção é fácil de controlar e os monômeros residuais são fáceis de remover. A desvantagem da polimerização em emulsão é que o emulsificante adicionado no processo de polimerização afeta o desempenho do produto. Para obter o polímero sólido, o consumo passa pelo processo de coagulação, separação, lavagem e assim por diante. A capacidade de produção do reator é inferior à do método de polimerização em massa.
Polimerização da solução
A polimerização da solução é realizada na presença de um solvente, e o solvente selecionado deve dissolver tanto o monômero quanto o polímero. Durante o processo de polimerização, o sistema é uma solução viscosa uniforme, e o sistema de polimerização está sempre em uma fase homogênea, com um longo período de operação contínua e fácil operação. No entanto, a viscosidade do sistema é relativamente alta. A vantagem é que a reação homogênea é mais fácil de controlar, e o peso molecular e sua distribuição também podem ser controlados adequadamente. No entanto, o sistema de polimerização em solução é viscoso, causando dificuldade e desigual transferência de calor e massa.
Polimerização em pasta
Na polimerização em pasta, um solvente ou monômero é usado como meio de dispersão. O polímero resultante é insolúvel no meio de dispersão, mas é disperso na forma de partículas na forma de uma pasta. Alguns documentos anteriores o atribuíram à polimerização em solução heterogênea. Este tipo de polimerização é caracterizado pela baixa viscosidade do sistema, fácil agitação, fácil dissipação de calor e maior concentração de monômero pode ser usado para melhorar a produtividade do equipamento da unidade. Atualmente, esse método pode ser usado para a produção de polietileno e polipropileno de alta-densidade.
Polimerização em fase gasosa
Na polimerização em fase gasosa, o monômero em fase gasosa e o catalisador são introduzidos no reator de acordo com a quantidade especificada para sintetizar em uma etapa para obter o polímero seco. O pré-requisito para a polimerização em fase gasosa é que a seletividade e o rendimento do catalisador devem ser suficientemente altos, e o produto obtido não precisa remover o catalisador remanescente, o que pode encurtar bastante o processo. Com o advento dos catalisadores Ziegler com carreadores de alta atividade, a polimerização em fase gasosa tornou-se até agora o mainstream na fabricação de polietileno ou polipropileno. Além disso, também pode ser amplamente utilizado para polimerização por mecanismo de radicais livres.
