Prof. Dr. Bilsen Beşergil: Polimerler; Üretim Teknolojileri (production technologies)

Bu kısımda, kısaca bazı ticari polimerlerin üretim teknolojilerinden bahsedilecektir. Bunlar, geleneksel polimerler denilen ve büyük miktarlarda üretilen yüksek yoğunluklu polietilen, alçak yoğunluklu polietilen, polipropilen ve poli(vinil klorür)dür.

Üretim teknolojileriyle ilgili daha geniş bilgi, bu kitabın ikinci bölümü olan “Polimer Teknolojileri” kısmında verilmiştir.

1. Yüksek Yoğunluklu Polietilen (YYPE)

Yüksek yoğunluklu polietilen, çoğunlukla heterojen fazda çözelti, gaz fazında da kütle polimerizasyonu teknolojileriyle üretilir. Homojen fazda çözelti polimerizasyonu yöntemi de, az da olsa uygulanmaktadır. Her durumda ekzotermik reaksiyon, ortamda bulunan etilen monomeri, <P255>katalizör sistemi ve hidrokarbon seyrelticiye bağlıdır. Molekül ağırlığı kontrolü katalizörle ve reksiyon sırasında kullanılan hidrojenle sağlanır.

Polimerizasyon Mekanizması:

(a) Aktif Merkezlerin Oluşması:

Aktif merkezler geçiş metali-karbon bağlarıdır. Bunlar ya geçiş metali halidleri (halojenler) ile organometalik bileşikler arasındaki reaksiyonla (Ziegler-Natta katalizörleri) veya metal kısımlar (veya geçiş metal hidrürleri) ile etilen arasındaki yüzey geçişleriyle (krom bazlı katalizörler) oluşurlar.

(b) Başlama (Initiation):

k_i

Ti – C₂H₅ + C₂H₄ ¾® Ti – CH₂ – CH₂ – C₂H₅ (veya M – polimer)

(c) Çoğalma (Propagation):

k_p

M – polimer + C₂H₄ ¾® M – C H₂ – CH₂ – polimer

M = Titanyum veya kromdur; R_p: çoğalma hızını gösterdiğine göre,

R_p = k_p [M – polimer] [C₂H₄]

eşitliği yazılır.

(d) Zincir Transferi Reaksiyonları:

Monomerle zincir transferi: Bu reaksiyon bazı heterojen Ziegler-Natta katalizörleriyle oluşur (k_tr, M).

k_tr,M

M –CH₂– CH₂– polimer + C₂H₄ ¾® M-CH₂ – CH₃ + CH₂ = CH – polimer

Organometalik bileşiklerle zincir transferi: Bu reaksiyon krom ve titanyum bazlı katalizörlerle gerçekleşebildiği gibi (k_tr,I), sadece krom bazlı katalizörlerle ani zincir transfer reaksiyonu (k_tr) meydana gelir. Ani zincir transfer reaksiyonu, ürünün molekül ağırlığının kontrol edilmesinde kullanılır.

k_tr,I

M - polimer + (C₂H₅)₃ Al ¾® M – C₂ H₅ + (C₂H₅)₂ Al - polimer

k_tr

M – CH₂ – CH₂ – polimer ¾® M – H + CH₂ = polimer

Hidrojene zincir transferi: Bu reaksiyon en önemli zincir reaksiyonu prosesidir. Ziegler-Natta katalizörleri kullanıldığında molekül ağırlığının kontrolüne olanak verir.

k_tr

M – polimer + H₂ ¾® M – H + polimer - H

Aktif uçlardan polimer zincirinin çıkarılması (desorbsiyon): Bu reaksiyonlar için, P_r = ölü polimer molekülü, R_p = polimerizasyon hızı, [M]₀ = adsorblayıcı uçların toplam konsantrasyonunu gösterdiğine göre, aşağıdaki eşitlikler yazılabilir.

M – polimer ¾® M + polimer (veya P_r)

k_I [M]₀ [C₂ H₄]

R_p = k_p ¾¾ ¾¾¾¾¾¾¾

k I + k_I [C₂ H₄ / k

Akışkan Yatak Kullanılarak Gaz Fazı Polimerizasyonu: İlk olarak 1968'de Union Carbide gerçekleştirmiştir. Daha sonra bazı firmalar bu teknolojiyi geliştiren çalışmalar yapmışlardır. British Petroleum, Rhone-Poulenc, Amoco. Bu teknoloji, düşük basınçta ve çeşitli katalizörlerle çalışmaya olanak verdiğinden esnek karakterdedir.

2. Alçak Yoğunluklu Polietilen (AYPE)

Alçak yoğunluklu polietilen, gaz fazında kütle polimerizasyonu teknolojisiyle üretilir. Üretimde otoklav ve tüp reaktörler kullanılır. Her iki proseste de çok saf etilen, bir başlatıcı ile 15000-40000 psi basınç ve 150-260 ⁰C'de polimerleştirilir.

AYPE, etilenin yüksek basınç altında serbest radikal polimerizasyonunun bir sonucu olarak kısmen kristalin yapıda bir termoplastiktir. Polimerizasyon rasgeledir, bu nedenle iskelet zincirleri ve yan zincirler çok farklı uzunluklardadır ve dallanma derecesi yüksektir.

Polietilende yoğunluk, kristallik, ortalama molekül ağırlığı dağılımı önemli özelliklerdir. AYPE'de zincirlerdeki dallanmalar ana zincirdeki boyutlara kadar çıkabilir. Tipik ticari ürünlerde kristallik derecesi %45-55, erime noktası 105-115 ⁰C aralığındadır. Dallanmamış polietilende ise kristallik %79-90, erime noktası 135 ⁰C dolayında bulunur.

Polimerizasyon Mekanizması

Homopolimerizasyon, önemli sapmalar göstermesine rağmen serbest radikal polimerizasyonunun klasik denklemlerini izler. Yan reaksiyonlar nedeniyle kısa dallanmalar (alkil grupları), uzun dallanmalar (graftlanmış polietilen zincirleri), doymamış gruplar, özellikle viniliden uç gruplar ve düşük molekül ağırlıklı viniliden bileşikler oluşur.

(a) Başlama

Başlatıcının parçalanması (decomposition) ve etilen birimlerinin uyarılması,

k_d

peroksit başlatıcı ¾® 2 I·

k_i

I· + CH₂ = CH₂ ¾® I – CH₂ – CH₂·

başlama hızı: R_i = k_i [ I·]

(b) Çoğalma (zincir büyümesi)

k_p

I – CH₂ – CH₂· + n CH₂ = CH₂ ¾® R – CH₂ – CH₂· veya, R·

Çoğalma hızı:

R_p = k_p [R·] [ E] veya, k_p [R·] P_e

E = etilen, P_e = etilenin basıncı

(c) Sonlanma (termination)

Sonlanma iki yoldan olabilir; birleşmeyle (combination, k_tc) ve orantısız (disproportionation, k_td) sonlanma.

k_tc

2R – CH₂ – CH₂· ¾® R – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – R

k_td

2R – CH₂ – CH₂· ¾® R – CH = CH₂ + R – CH₂ – CH₃

Sonlanma hızı:

R_t = k_t [R·]² burada: k_t = k_tc + k_td

(d) Diğer Reaksiyonlar

Monomere zincir transfer:

k_tr,M

R – CH₂ – CH₂· + CH₂ = CH₂ ¾® R - CH= CH₂ + CH₃ – CH₂· veya,

¾® R – CH₂ – CH₃ + CH₂ = CH·

Solventle zincir transferi:

k_tr,S

R – CH₂ – CH₂· + SH ¾® R – CH₂ – CH₃ + S·

S· + CH₂ = CH₂ ¾® S – CH₂ – CH₂·

Molekül içi zincir transferi (backbitting); alkil sübstitüentlerin oluşumu:

k_b

R – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₂· ¾® R C· H – C₄ H₉

CH₂ = CH₂

¾¾¾¾¾® R (C₄ H₉) – CH CH₂ CH₂·

Molekül arası zincir transferi (polimere transfer, k_tr,P); uzun zincirli dallanmaların meydana gelmesi:

k_tr,P

R' CH₂ R'' + R· ¾® R H + R' C· H R''

Polimer radikallerinin b kesilmesi,

R CH₂ C C CH₂ R' ¾® R· + CH₂ = C (R'') – CH₂ R'

R CH₂ C C CH₂ R' ¾® R CH₂ C (R'') = CH₂ + R'·

Polimerin ortalama molekül ağırlığıyla bağıntılı olan polimerizasyon derecesi aşağıdaki eşitlikle verilir.

1 k_t R_p k_tr,M k_tr,S [S] kb

¾¾ = ¾¾¾ + ¾¾¾ + ¾¾¾ + ¾¾¾

DP k_p² P_e² k_p k_p P_e k_pP_e

Katalizörler (Başlatıcılar)

Polimerizasyon çeşitli yollarla başlatılabilir; katalizörlerle, oksijenle, ısıl olarak veya ışınla (radyasyonla). AYPE üretiminde serbest radikal kataliz örü olarak çoğunlukla organik peroksitler kullanılır; bunlar arasında peroksidikarbonatlar, hidroperoksitler ve uzun zincirli peroksitler sayılabilir. Ticari üretimlerde reaksiyondaki alıkonma zamanı 3-15 saniye kadardır.

Son yıllarda poliolefinlerin üretiminde tek aktif uç içeren metallosen katalizörleri kullanılmaya başlanmıştır. Bunlarla üretilen polimerler, diğer katalizörlerle elde edilenlerden farklıdır; molekül ağırlığı dağılımları dar, darbe dirençleri büyük, elastik geri dönüş verimleri yüksek ve optik özellikleri çok iyidir.

Polimerizasyonda Önemli Parametreler

Reaksiyon hızını, uzun zincirli dallanmaları (morfoloji) ve molekül ağırlığını etkileyen ana parametreler basınç ve sıcaklıktır. Başlatıcının tipi ve miktarı da reaksiyon hızını ve morfolojiyi etkiler. Oksijen ve su ortamda bulunabilecek önemli safsızlıklardır. Bunlardan başka metanol, etan, asetilenler, CO, CO₂, H₂, C₃ ve ağır hidrokarbonlar monomerden gelen safsızlıklardır. Tüm safsızlıklar radikal polimerizasyonunu etkiler ve reaksiyonun yürüyüşünü değiştirir.

Üretim Prosesleri

AYPE, yüksek basınç otoklav prosesi ve yüksek basınç tüp prosesiyle üretilebilir. Bu iki prosesteki farklılık sadece reaktör tipidir.

Yüksek basınç otoklav prosesinde reaksiyon basıncı 150-200 MPa aralığındadır. Otoklav reakt ör hacmi, alıkonma süresi 30-60 saniye olabilecek şekilde seçilir. Otoklav adyabatik, sürekli karıştırmalı-tank reaktörüdür.

Yüksek basınç tüp prosesinde, birkaç yüz metre uzunluğunda ceketli, yüksek basınca dayanıklı tüp reaktör kullanılır. Reaktörün birinci kısmı reaksiyonu başlatan ön ısıtıcı görevindedir. Ön ısıtıcıların sıcaklığı kullanılan başlatıcıya bağlı olarak değişir; örneğin, oksijen için 190 ⁰C, bir peroksidikarbonat için 140 ⁰C dolayındadır. Reaktörün bu kısımdan sonraki b ölümü, otoklav prosesinde olduğu gibi ürünü soğutacak şekilde çalışır.

3. Polipropilen (PP)

Polipropilen, stereoregüler polimerler arasında ilk üretilen polimerdir. Üretimi 1957'de başlamıştır ve hızla artarak kısa zamanda büyük miktarlara ulaşmıştır.

PP, propilenin kontrol edilen ısı ve basınç altında organometalik ve stereospesifik katalizörlerle (Ziegler-Natta) polimerizasyonuyla elde edilir. Uygulanan polimerizasyon prosesine ve kullanılan kataliz ör sistemine bağlı olarak üretilen polimerin moleküler yapısı üç farklı tipte stereokimyasal konfigürasyon g österir; bunlar izotaktik, sindiyotaktik ve ataktik konfigürasyonlardır. Kullanım alanı en yaygın ticari polimer olan izotaktik polipropilende metilen gruplarının tümü, polimer iskeletinin aynı tarafında bulunur; dolayısıyla kristal oluşumuna olanak veren bir yapı meydana gelir.

Daha sonra geliştirilen kataliz ör teknolojileri izotaktik olmayan yapıların oluşumunu en aza indirecek y öndedir; b öylece izotaktik dışındaki (sindiyotaktik ve ataktik) fraksiyonların, elde edilen üründen ayrılması için gerekli bazı üretim kademelerinin kaldırılması hedeflenmektedir.

Polimerizasyon Mekanizması

Polimer zincirinin büyümesi, önceden oluşturulmuş olan bir geçiş metali-karbon bağı yardımıyla, alkenil çift bağın tekrarlanan ters dönmeleriyle gerçekleşir. Benzer bir dizi kademeden sonra yüksek molekül ağırlıklı izotaktik polimer zincirleri meydana gelir. Katalitik merkez, karşısına gelen monomerin daima aynı yüzüne girer.

Polimerizasyon mekanizması aşağıda verilmiştir.

(a) Kompleks Oluşumu

Ti Cl₃ + Al (C₂ H₅)₂ Cl ¾® Ti Cl₃ Al (C₂ H₅)₂ Cl

(b) Titanyum bileşiğinin alkilasyonu

Ti Cl₃ Al (C₂ H₅)₂ Cl ¾® Ti Cl₃ (C₂ H₅) Al (C₂ H₅) Cl

Başlama kademesinde katalizörün aktif uçlarına monomer adsorbsiyonu da gerçekleşir.

Cat - R + CH₂ = CH – CH₃ ¾® Cat - CH (CH₃) – CH₂ - R

(d) Çoğalma

Cat – CH (CH₃) – CH₂ -R + CH₂ = CH – CH₃ ¾® Cat –CH₂ – CH (CH₃) ~ P

(e) Sonlanma

Sonlanma reaksiyonları aşağıdaki dört farklı mekanizma üzerinden yürüyebilmektedir.

b-Hidrojen ayrılması,

ısı

Cat – CH₂– CH (CH₃) ~ P ¾® Cat - H + CH₂ = C (CH₃) ~ P

Monomerle zincir transferi,

Cat – CH₂ – CH (CH₃) ~ P + CH₂ = CH – CH₃ ¾® Cat – CH₂ –CH₂ – CH₃ + CH₂ = C (CH₃) ~ P

Proton aktif maddelerle zincir sonlanması,

Cat – CH₂ – CH (CH₃) ~ P + H⁺ X^- ¾® Cat – X + CH₃ - CH (CH₃) ~ P

Hidrojenle zincir transferi,

Cat – CH₂ – CH (CH₃) ~ P + H₂ ¾® Cat – H + CH₃ - CH (CH₃) ~ P

Ziegler-Natta katalizörleri kullanıldığında aşağıda verilen polimerizasyon hızı eşitliği geçerlidir.

R_p = k_p [C*] [M]

k_p = polimerizasyon hız sabitini, [C*] = aktif uçların konsantrasyonunu, [M] = monomer konsantrasyonunu gösterir.

Katalizörler

TiCl₃ Bazlı Katalizörler: İzotaktik polipropilen (düzenli sterik yapı), ilk defa Natta tarafından 1954 yılında, TiCl₄ ve Al(C₂H₅)₃'den oluşan aktifleyici bir sistemle elde edilmiştir; sistemdeki TiCl₄'ün, polimerizasyon sırasında Al(C₂H₅)₃ ile indirgenerek katı, kristalin TiCl₃'e dönüşmesiyle, meydana gelen polimerin yüksek yüzdelerde izotaktik yapı içermesi sağlanmıştır. Daha sonra Hecules molekül ağırlığının düzenlenmesinde hidrojenin rolünü keşfetmiş, Esso saf TiCl₃ yerine TiCl₃ katı çözeltisinde AlCl₃ kullanarak daha iyi sonuçlar almıştır. Mitsubishi, TiCl₃'e karboksilik asit esteri gibi elektron verici ilave ederek izotaktikliği %92-94'e kadar çıkarabilmişti; bu sisteme ikinci jenerasyon kataliz örü denilmektedir. Yine de kataliz ör verimi, kataliz ör kalıntısını azaltarak kalıntının ayrılması işleminin kaldırıldığı bir üretim için yetersiz bulunmaktadır.

MgCl₂ Destekli Katalizörler: MgCl₂ kataliz ör verimini yükseltir, kataliz ör kalıntısını ayırma işlemine gerek olmaz, dolayısıyla hidrokarbon slurry (çamur) içinde polimerizasyonu kolaylaştırır. Bu buluş ve daha başka düzeltmelerle üçüncü jenerasyon katalizörleri geliştirilmiştir. Böylece polimerizasyon ortamının monomer olduğu basitleştirilmiş proseslerde daha yüksek verim, stereospesifiklik ve morfoloji kontrolü sağlanabilir.

Metallosen Katalizörler: Ziegler-Natta katalizörleri yerine tek-uçlu metallosen kataliz örleri geliştirilmiştir. Elde edilen polimerde dar molekül ağırlığı dağılımı, düzgün polimer zincirleri, şeffaflık ve sıklık gibi özellikler, bu sınıfa giren katalizörlerin başlıca karakteristikleridir.

Polimerizasyonda Önemli Parametreler

Ko-kataliz ör/kataliz ör oranı (Al/Ti), ko-kataliz ör/verici oranı, basınç, sıcaklık önemli polimerizasyon parametreleridir. Polimerizasyonu bozan (zehirleyen) başlıca maddeler aşağıda verilmiştir:

Su, Ziegler-Natta katalizörleri için en tipik zehirleyici safsızlıktır. Tüm kataliz ör sistemini parçalar, polimerizasyon prosesinin çökmesine yol açar.

Alkoller, olefin polimerizasyon reaksiyonlarının sonlanması için kullanılırlar. Organometalik bileşiklere, geçiş metal halidlerine ve polimerizasyon merkezlerine girerler.

İnorganik zehirler arasında hidrojen klorür [(Al(C₂H₅)₃ ile reaksiyona girer], oksijen (oda sıcaklığında ve daha yüksek sıcaklıklarda alkilaluminyum bileşiklerine etki eder), kükürt ve selenyum içeren bileşikler (H₂S ve tiyoller heterojen Ziegler-Natta katalizörlerine etki eder) sayılabilir.

Organik esterler, ketonlar ve eterler, spesifik olmayan polimerizasyon merkezlerine karşı seçici olduklarından, zehirleyici etkilerinden düzenleyici (modifier) amaçla yararlanılır. Aminler, organometalik bileşikleri bozarlar. Karbon monoksit, karbon dioksit ve karbon sülfür, aktif merkezleri bozan zehirlerdir.

Polimerizasyon Prosesleri

Süspansiyon Prosesi: Sürekli sistemler için katalizörün reaktördeki ortalama alıkonma süresi 1.3-3 saat, polimerizasyon sıcaklığı 50-75 ⁰C'dir.

Kütle Polimerizasyonu: Özel bir hal olarak sıvı propenin kullanıldığı slury işlemi uygulanabilir. 3-4 MPa dolayında polimerizasyon hızı artar.

Çözelti Polimerizasyonu: Yüksek sıcaklıkta çözelti polimerizasyonuyla izo taktik polipropilen nadiren yapılır. Polimerizasyon 150-200 ⁰C'lere ulaşıldığında sistemden, açığa çıkan polimerizasyon ısısının alınması gerekir ki bu işlem maliyeti artırır. Bu proses daha çok ataktik polipropilen üretiminde kullanılır.

Gaz Fazı Prosesleri: Bu proseslerde gaz halindeki propen katı katalizör sistemiyle temas eder. Çeşitli prosesler arasında Basf Novolen, Amoco-Chisso'nun Stirred-Bed, Unipol-Shell'in Fluidized-Bed prosesleri sayılabilir.

Spheripol Prosesi: Homopolimer ve darbeye dayanıklı (impact) polimer üretiminde kullanılan bir prosestir. Özellikle kopolimer üretiminde, elde edilen ürünün stereospesifikliği o derece yüksek olur ki kalıntı kataliz örün ekstraksiyonuna ve ataktik fraksiyonun ayrılması gibi işlemlere gereksinim olmaz (Himont teknolojisi).

Hypol Prosesi: Kütle polimerizasyonuna alternatif olarak geliştirilmiş bir prosestir. Reaktörde propenin buharlaştırılarak soğutulmasıyla açığa çıkan ısının uzaklaştırılabildiği, dolayısıyla daha ucuz olan bir prosestir.

4. Poli(vinil klorür) (PVC)

Poli(vinil klorür) elli yılı aşkın bir zamandan beri ticari boyutlarda üretilmekte olan bir polimerdir ve pek çok türü vardır. Plastifiyanlar, stabilizörler ve diğer katkı maddeleriyle kolaylıkla karışabilme (blending) özelliğinden dolayı PVC diğer plastiklerden çok daha yaygın kullanım alanına sahiptir.

Polimerizasyon Mekanizması

İleri sürülen polimerizasyon mekanizmaları, polimerizasyon kinetiğine ve PVC mikroyapı çalışmalarına g öre çıkarılmıştır. Aşağıdaki reaksiyonların hem monomer ve hem de polimer fazında olduğu kabul edilmektedir. Reaksiyonlardaki k=reaksiyon hız sabiti, alt indisleri ise i = başlama (initiation), d = parçalanma (decomposition), p = çoğalma (propagation), t = transfer anlamındadır.

(a) Başlama: I=başlatıcı, R₀ = başlatıcının parçalanmasıyla oluşan radikal, M = vinil klorür monomeri, R₁.= başlatıcı radikalle reaksiyon sonucu oluşan radikaldir.

f k_d

I ¾® 2R₀· başlatıcının parçalanması

k_i

R₀· + M ¾® R₁· başlama, r = 1

(b) Çoğalma ve Zincir Transferi Reaksiyonları:

k_p1

R₁· + M ¾® R₂· r = 2

k_pr

R_r· + M ¾® R_r+1· baş-kuyruk çoğalması

k_pr

R_r· + M ¾® R_r+1· baş-baş çoğalması

k_pr

R_r·* + M ¾® R_r+1· kuyruk-kuyruk çoğalması

k_tr,M

R_r· + M ¾® R_r + M· monomere transfer

k_ts,S

R_r· + S ¾® P_r + S· solvente transfer

k_ts,P

R_r· + P ¾® P_r + P_n· polimere transfer

k_p,M

M· + M ¾® R₂· monomer radikalden monomere

k_p,S

S· + M ¾® S + R₁· solvent radikalden monomere

k_tcrs

R_r· + R_s· ¾® P_r+s birleşmeyle sonlanma

k_tdrs

R_r· + R_s· ¾® P_r + P_s orantısız sonlanma

Katalizörler (Başlatıcılar)

Poli(vinil klorür) üretiminde kullanılan katalizörler, elde edilecek ürünün türüne ve uygulanan polimerizasyon sistemine g öre çeşitlidir. Burada vinil klorürün süspansiyon polimerizasyonu katalizörlerinden bahsedilecektir.

Ticari amaçla kullanılan serbest radikal başlatıcılar, çoğunlukla monomerde çözünen tipte olanlardır; organik peroksitler (R O = O R'), organik peresterler, peroksidi-karbonatlar ve alifatik azo bileşikleri (R N = N R'). Bu bileşiklerin hepsi ısıl parçalanmayla serbest radikaller verirler. PVC polimerizasyonunda kullanılan bazı önemli başlatıcılar arasında lauroilperoksit, di-2-etil hekzil peroksidikarbonat, -kümül peroksidikarbonat, di-sek-bütil peroksidikarbonat ve 2,2'-azo-bis(2,4-dimetil valeronitril) sayılabilir. Bu başlatıcılar vinil klorür monomerinde çözünürler. Prosesin kolay kontrol edilebilmesi için düzenli ve doğrusal bir polimerizasyon hızına gereksinim olduğundan başlatıcı seçimi önemlidir.

Polimerizasyonda Önemli Parametreler

Polimerizasyonu ve elde edilen ürünü etkileyen ana parametreler oldukça fazladır; başlatıcı tipi ve miktarı, oksijen, sıcaklık, reaktör geometrisi ve karıştırma hızı, süspansiyon stabilizörlerinin tipi ve miktarı ve monomerden gelen safsızlıklar (demir, metanol, asetilenler, ketonlar, etan, etilen, propilen, 1,3-bütadien, kloroform, kloropren, HCl gibi).

Prosesler

Poli(vinil klorür)ün ticari üretiminde beş tip polimerizasyon prosesi kullanılır: süspansiyon, emülsiyon, kütle, mikro süspansiyon ve çözelti polimerizasyonu. Bunlardan en çok uygulananları süspansiyon, emülsiyon ve kütle prosesleridir.

Süspansiyon Polimerizasyonu: Vinil klorürden poli(vinil klorür) elde edilmesinde en çok kullanılan teknik süspansiyon polimerizasyonudur. Polimerizasyon, vinil klorür damlacıklarının şiddetle karıştırılarak bir süspansiyon ortamında dağıtılmasını gerektirdiğinden yığın prosesi uygulanır. Halen üretilmekte olan PVC miktarının %80 kadarı bu teknikle elde edilir. Proses, serbest radikaller veren başlatıcıların kullanıldığı, heterojen serbest radikal katılma polimerizasyonu mekanizması üzerinden yürür. Kontrol edilen ve izotermal koşullarda yapılan reaksiyonların sıcaklığı 45-70 ⁰C aralığında değişir. Sıcaklık kontrolü molekül ağırlığı dağılımını düzenlemek ve aralığın dar olmasını sağlamak bakımından önemlidir.

Emülsiyon Polimerizasyonu: Bu proseste monomer, suda çözünen bir başlatıcı ve emülsiyon yapıcı bir maddenin de bulunduğu sulu bir ortamda polimerleştirilir. Yaratılan özel emülsiyon ortamı istenilen PVC dokusunun (lattice) oluşmasını sağlar. Polimerizasyon bir otoklavda yapılır; sıcaklığın 40-60 ⁰C aralığında olması halinde, basınç 6.4-10.0 bardır.

Kütle (veya Bulk) Polimerizasyonu: Kütle polimerizasyonunda monomer kütlesinde izlenen polimerizasyon mekanizması, süspansiyon polimerizasyonundaki her bir monomer damlacığının içinde oluşan reaksiyonla aynıdır; aradaki fark, kütle prosesinde süspansiyon yapıcı bir ortamın bulunmamasıdır.

Mikro Süspansiyon Polimerizasyonu: Kullanılan başlatıcının monomerde çözünür özellikte olduğu bir emülsiyon polimerizasyon tipidir. Reaksiyon, 'kaba' emülsiyon monomer, başlatıcı ve emülsiyon yapıcı maddelerin bulunduğu bir mekanik homojenleştiricide yapılır.

Polimerizasyon reaksiyonu çok küçük damlacıklar içinde gerçekleşir; polimerizasyon ilerledikçe damlacıkların içine kaba emülsiyondan monomer geçişi olur.

GERİ (petrokimya teknolojisi)
GERİ (hampetrolden petrokimyasallara)
GERİ (poimer kimyası)