بلمرة المعلق

في هذا النظام تتم البلمرة في الوسط المائي والمونومر يكون غير قابل للذوبان في الماء ولكن يمكن تكوين معلق منه في الماء بحيث يصل قطر قطره المعلق في المدى (0.01 – 0.1 mm) ويمكن الوصول إلى هذا الحجم الصغير لقطرة المونومر المعلق نتيجة للتقليب السريع للمونومر في الملاء مع إضافة مواد منشطة للسطح (مادة ناشرة) تساعد على حفظ قطرات المونومر المعلق متباعدة وهذه المواد تسمى مواد مثبتة (stabilizer) وهي عبارة عن بوليمرات تذوب في الماء ووظيفتها زيادة التوتر السطحي بين الاصناف الموجودة حتى تبعدها عن بعضها وتمنع امتزاجها وترسيبها . ومن أمثلة هذه المواد : بوليمر كحول البولي فينيل (polyvinyl chloride)، بوليمر ميثيل السليلوز ، الجيلاتين، وبوليمر اكريلات الصوديوم ، ويمكن كذلك استعمال مسحوق ناعم جداً من كربونات المغنيسيوم.

والعامل الحفاز المستعمل في هذا النظام يجب ان يكون ذائباً في المونومر ولذلك فإن كيناتيكية تفاعل بلمرة المعلق تتشابه مع كيناتيكة تفاعل بلمرة المعلق تتشابه مع كيناتيكة تفاعل بلمرة  المونومر الخالص.

ذلك لأن كل قطرة من قطرات المونومر تعتبر عملية مستقلة لبلمرة من نظام المونومر الخاص ولكن بابعاد صغيرة يسهل فيها عملية التخلص من حرارة البلمرة بدون اي مشاكل حيث انها تتسرب إلى وسط الماء ذي اللزوجة المنخفضة.

وفي نهاية عملية البلمرة فإن البوليمر الناتج يكون في صورة كرياتمعلقة في الماء تنقى بغسلها بالماء وتجفيفها . وتستخدم كريات البوليمر مباشرة في التطبيقات الصناعية للتشكيل.

ويستخدم هذا النظام في تحضير البوليمرات التي تتميز بشفافيتها مثل زجاج البولي ستيرين (polystrene)، والبولي ميثيل ميثا اكريلات (polymethyl methacrylate). وكذلك في بلمرة كل من:

 بولي كلوريد الفينيل (polyvinyl chloride).

بولي فينيل كلوريد (polyvinyl chloride)

بولي اكريلونتريل (polyacrylonitile)

مثال:

خليط التفاعل لتحضير عملية البلمرة لكل من كلوريد الفينيل والميثيل ميثا اكريلات (اجزاء لكل 100 جزء من المونومر).

وفي الشكل (1) تظهر تفاصيل العملية الصناعية المعلق لإنتاج بوليمر ميثيل ميثا اكريلات.

شكل (1) : بلمرة المثيل ميثاكريلات بنظام بلمرة المعق

والشكل (5) يوضح العملية الصناعية لإنتاج البولي ستيرين بنفس النظام.

شكل (5) : بلمرة الستايرن بنظام بلمرة المعق

وتجد الإشارة انه يستلزم إدخال غاز النيتروجين في وعاء البلمرة قبل إدخال المال والمونومر مع العامل الحفاز. كما يجب ان يكون وعاء التفاعل مبطناً من الداخل بالزجاج وتكون سعته في حدود 20000 جالون.

واهم عامل لإنجاح عملية بلمرة المعلق هو استمرار التقليب الشديد لا سيما في الفترة التي يصل فيها التفاعل من 20 – 70 في المائة من تحول المونومر لأنه في مرحلة ما قبل الــ 20 بالمائة تحول يكون المونومر في الصورة السائلة ويسهل إعادة تعليقه في الماء، وبعد 70 في المائة يكون البوليمر في صورة جسيمات صلبة لا تميل إلى الترسيب مع بعضها. ولو حدث ان قل معدل التقليب خلال هذه الفترة الحرجة فإن البوليمر كله يتجمع في صورة كتلة واحدة كبيرة. وكريات البوليمر الناتج تكون سهلة في التعامل معها وهي رطبة ومبلولو ولكن عند جفافها تتولد على سطحها كثير من الشحنات الكهربية (الاستاتيكية) وتميل نتيجة لذلك إلى الإلتصاق مع أي شيء. وهذه الكريات تباع إلى مصانع تشكيل البلاستيك مباشرة. ومن الاستعمالات الهامة لهذه الكريات انتاج راتنجات التبلادل الايوني (ion – exchange resins) من مشتقات البولي ستيرين.