Sintētiskie sveķi ir lielmolekulāri savienojumi, kurus iegūst, polimerizācijas ceļā apvienojot mazmolekulāras izejvielas-monomērus (piemēram, etilēnu, propilēnu, vinilhlorīdu utt.) makromolekulās. Parasti izmantotās rūpnieciskās polimerizācijas metodes ietver lielapjoma polimerizāciju, suspensijas polimerizāciju, emulsijas polimerizāciju, šķīduma polimerizāciju, vircas polimerizāciju, gāzes fāzes polimerizāciju un tā tālāk. Sintētisko sveķu ražošanai ir daudz izejvielu avotu. Pirmajos laikos galvenie produkti bija akmeņogļu darvas produkti un kalcija karbīds, kalcija karbīds, bet tagad galvenokārt izmanto naftas un dabasgāzes produktus, piemēram, etilēnu, propilēnu, benzolu, formaldehīdu un urīnvielu.
Masveida polimerizācija
Masveida polimerizācija ir monomēru polimerizācijas process iniciatora vai siltuma, gaismas un starojuma iedarbībā, nepievienojot citas vides. Raksturojums ir tāds, ka produkts ir tīrs, nav nepieciešama sarežģīta atdalīšana un attīrīšana, darbība ir salīdzinoši vienkārša, un ražošanas iekārtu izmantošanas līmenis ir augsts. Tas var tieši ražot kvalitatīvus produktus, piemēram, caurules un plāksnes, tāpēc to sauc arī par bloku polimerizāciju. Trūkums ir tāds, ka materiāla viskozitāte nepārtraukti palielinās līdz ar polimerizācijas reakcijas gaitu, sajaukšana un siltuma pārnese ir sarežģīta, un reaktora temperatūru nav viegli kontrolēt. Lielapjoma polimerizāciju bieži izmanto poliakrila metilakrilāta (plašāk pazīstama kā plexiglass), polistirola, zema blīvuma polietilēna, polipropilēna, poliestera un poliamīda sveķu ražošanā.
Suspensijas polimerizācija
Suspensijas polimerizācija attiecas uz polimerizācijas procesu, kurā monomēri tiek izkliedēti pilienos mehāniskas maisīšanas vai kratīšanas un disperģējošo vielu iedarbībā, parasti suspendēti ūdenī, tāpēc to sauc arī par lodīšu polimerizāciju. Raksturlielumi ir šādi: reaktorā ir liels ūdens daudzums, materiāla viskozitāte ir zema, un to ir viegli pārnest un kontrolēt siltumu; pēc polimerizācijas tai ir jāiziet tikai vienkārša atdalīšana, mazgāšana, žāvēšana un citi procesi, lai iegūtu sveķu produktu, ko var tieši izmantot formēšanai un apstrādei; produkts ir salīdzinoši tīrs, viendabīgs. Trūkums ir tāds, ka reaktora ražošanas jauda un produkta tīrība nav tik laba kā lielapjoma polimerizācijas metode, un ražošanai nevar izmantot nepārtraukto metodi. Suspensijas polimerizācija tiek plaši izmantota rūpniecībā.
Emulsijas polimerizācija
Emulsijas polimerizācija attiecas uz polimerizāciju, kurā monomēri veido emulsiju ūdenī, mehāniski maisot vai kratot ar emulgatora palīdzību. Emulsijas polimerizācijas reakcijas produkts ir latekss, ko var izmantot tieši vai lateksu var iznīcināt pēc mazgāšanas, žāvēšanas un citiem pēcapstrādes procesiem, lai iegūtu pulverveida vai adatveida polimērus. Emulsijas polimerizācija var iegūt polimērus ar lielāku molekulmasu ar lielāku reakcijas ātrumu. Materiālu viskozitāte ir zema, siltuma pārnese un sajaukšana ir vienkārša, ražošanu ir viegli kontrolēt, un atlikušos monomērus ir viegli noņemt. Emulsijas polimerizācijas trūkums ir tāds, ka polimerizācijas procesā pievienotais emulgators ietekmē produkta darbību. Lai iegūtu cieto polimēru, patēriņš notiek koagulācijas, atdalīšanas, mazgāšanas un tā tālāk procesā. Reaktora ražošanas jauda ir zemāka nekā lielapjoma polimerizācijas metodei.
Šķīduma polimerizācija
Šķīduma polimerizāciju veic šķīdinātāja klātbūtnē, un izvēlētajam šķīdinātājam ir jāizšķīdina gan monomērs, gan polimērs. Polimerizācijas procesā sistēma ir viendabīgs viskozs šķīdums, un polimerizācijas sistēma vienmēr ir viendabīgā fāzē, ar ilgu nepārtrauktas darbības periodu un vieglu darbību. Tomēr sistēmas viskozitāte ir salīdzinoši augsta. Priekšrocība ir tāda, ka viendabīgo reakciju ir vieglāk kontrolēt, kā arī var atbilstoši kontrolēt molekulmasu un tās sadalījumu. Tomēr šķīduma polimerizācijas sistēma ir viskoza, radot grūtības un nevienmērīgu siltuma un masas pārnesi.
Vircas polimerizācija
Suspensijas polimerizācijā kā dispersijas vidi izmanto pašu šķīdinātāju vai monomēru. Iegūtais polimērs nešķīst dispersijas vidē, bet ir izkliedēts daļiņu veidā suspensijas veidā. Dažos agrākos dokumentos tas ir saistīts ar neviendabīgu šķīdumu polimerizāciju. Šāda veida polimerizācijai ir raksturīga zema sistēmas viskozitāte, viegla maisīšana, viegla siltuma izkliedēšana un augstāka monomēra koncentrācija var tikt izmantota, lai uzlabotu vienības aprīkojuma produktivitāti. Šobrīd šo metodi var izmantot augsta blīvuma polietilēna un polipropilēna ražošanai.
Gāzes fāzes polimerizācija
Gāzes fāzes polimerizācijā gāzes fāzes monomērs un katalizators tiek ievadīti reaktorā atbilstoši noteiktajam daudzumam, lai sintezētu vienā solī, lai iegūtu sauso polimēru. Gāzes fāzes polimerizācijas priekšnoteikums ir, ka katalizatora selektivitātei un iznākumam jābūt pietiekami lielai, un iegūtajam produktam nav jāatdala atlikušais katalizators, kas var ievērojami saīsināt procesu. Līdz ar Ziegler katalizatoru ar augstas aktivitātes nesējiem parādīšanos gāzes fāzes polimerizācija līdz šim ir kļuvusi par galveno virzienu polietilēna vai polipropilēna ražošanā. Turklāt to var plaši izmantot arī polimerizācijai ar brīvo radikāļu mehānismu.
