La polymérisation en solution est utilisée pour créer des polymères et des copolymères en dissolvant un monomère et un catalyseur dans un solvant non réactif. Au cours de ce processus, le solvant liquide absorbe la chaleur générée par la réaction chimique qui contrôle la vitesse de réaction. Le solvant liquide utilisé dans la procédure de polymérisation en solution reste habituellement un solvant pour le polymère ou copolymère résultant. Ce procédé ne convient que pour la création de types de polymères humides, car l’élimination de l’excès de solvant est difficile. Alors que l’élimination de l’excès de solvant est possible en utilisant la distillation, elle n’est généralement pas considérée comme économiquement possible dans une situation industrielle.
Le procédé de polymérisation en solution offre quelques avantages ainsi qu’un inconvénient majeur. Les avantages incluent un contrôle précis de la réaction chimique, le contrôle de la chaleur et de la viscosité résultantes et le contrôle de l’accélération automatique du processus. L’inconvénient du procédé est la difficulté impliquée dans l’élimination de l’excès de solvant du polymère fini.
Les solvants utilisés dans la procédure de polymérisation en solution doivent être choisis avec soin. Un solvant non réactif vis-à-vis du monomère est essentiel au procédé. Si un solvant réactif est utilisé, des processus de réaction en chaîne dangereux ou d’autres effets indésirables peuvent se produire en raison de l’accélération automatique. L’accélération automatique est une réaction qui se produit lorsque la chaleur produite par la polymérisation ne se dissipe pas assez rapidement par le solvant. Au fur et à mesure que la chaleur s’accumule, la viscosité de la solution augmente, provoquant une accélération du processus de polymérisation au-delà de tout contrôle sûr.
Les procédés industriels de polymérisation en solution sont couramment utilisés pour produire des polymères présentant des caractéristiques spéciales. La réaction chimique qui a lieu entre le monomère et le catalyseur peut conférer des propriétés uniques au produit final. Un exemple de ce type de polymère est le polyacrylate de sodium, le polymère exceptionnellement absorbant utilisé dans les couches jetables.
Bien que ce procédé ne soit généralement pas réalisable pour les polymères secs, il fonctionne bien pour les types de polymères humides. Le processus de polymérisation en solution industrielle est utilisé pour créer des polymères et des copolymères qui peuvent être utilisés sous leur forme de solution. Des exemples de cette utilisation incluent les colles industrielles et les revêtements de surface.
Des élastomères synthétiques peuvent également être produits en utilisant le procédé de polymérisation en solution. Cette méthode produit un polymère plus précis que les méthodes de polymérisation en émulsion. En contrôlant l’ajout de monomères raffinés à la solution catalyseur-solvant, les polymères résultants peuvent être soigneusement conçus pour des propriétés spécifiques. Ces élastomères synthétiques se trouvent couramment dans des produits tels que les gants en latex, les combinaisons en néoprène et les matériaux de revêtement de sol.