La polimerizzazione in soluzione viene utilizzata per creare polimeri e copolimeri dissolvendo un monomero e un catalizzatore in un solvente non reattivo. Durante questo processo, il liquido solvente assorbe il calore generato dalla reazione chimica che controlla la velocità di reazione. Il solvente liquido utilizzato nella procedura di polimerizzazione in soluzione di solito rimane un solvente per il polimero o copolimero risultante. Questo processo è adatto solo per la creazione di tipi di polimeri umidi, poiché la rimozione del solvente in eccesso è difficile. Sebbene la rimozione del solvente in eccesso sia possibile utilizzando la distillazione, di solito non è considerata economicamente possibile in una situazione industriale.
Il processo di polimerizzazione in soluzione offre alcuni vantaggi e uno svantaggio importante. I vantaggi includono il controllo preciso della reazione chimica, il controllo del calore e della viscosità risultanti e il controllo dell’accelerazione automatica del processo. Lo svantaggio del processo è la difficoltà insita nella rimozione del solvente in eccesso dal polimero finito.
I solventi utilizzati nella procedura di polimerizzazione in soluzione devono essere scelti con attenzione. Un solvente non reattivo al monomero è essenziale per il processo. Se viene utilizzato un solvente reattivo, possono verificarsi pericolosi processi di reazione a catena o altri effetti indesiderati a causa dell’accelerazione automatica. L’autoaccelerazione è una reazione che si verifica quando il calore prodotto dalla polimerizzazione non viene dissipato abbastanza rapidamente dal solvente. Man mano che il calore si accumula, la viscosità della soluzione aumenta, causando un’accelerazione del processo di polimerizzazione oltre il controllo sicuro.
I processi industriali di polimerizzazione in soluzione sono comunemente usati per produrre polimeri con caratteristiche speciali. La reazione chimica che avviene tra il monomero e il catalizzatore può conferire proprietà uniche al prodotto finale. Un esempio di questo tipo di polimero è il poliacrilato di sodio, il polimero eccezionalmente assorbente utilizzato nei pannolini usa e getta.
Sebbene questo processo non sia generalmente fattibile per i polimeri secchi, funziona bene per i tipi di polimeri umidi. Il processo di polimerizzazione in soluzione industriale viene utilizzato per creare polimeri e copolimeri che possono essere utilizzati nella loro forma in soluzione. Esempi di questo utilizzo includono colle industriali e rivestimenti superficiali.
Gli elastomeri sintetici possono anche essere prodotti utilizzando il processo di polimerizzazione in soluzione. Questo metodo produce un polimero più preciso rispetto ai metodi di polimerizzazione in emulsione. Controllando l’aggiunta di monomeri raffinati alla soluzione catalizzatore-solvente, i polimeri risultanti possono essere accuratamente progettati per proprietà specifiche. Questi elastomeri sintetici si trovano comunemente in prodotti come guanti in lattice, mute in neoprene e materiali di rivestimento per pavimenti.