벌크 중합

대량 중합 또는 대량 중합은 액체 상태의 순수 단량체에 수용성 래디컬 이니시에이터를 첨가하여 수행한다. 이니시에이터는 모노머에서 용해되어야 한다. 반응은 가열하거나 방사선에 노출함으로써 시작된다. 반응이 진행될수록 혼합물의 점성이 높아진다. 그 반응은 발열성이며 광범위한 분자 질량이 생성된다.

대량 중합은 용제나 분산이 전혀 없을 때 수행되기 때문에 제형 측면에서 가장 단순하다. 그것은 대부분의 단계 성장 폴리머와 많은 종류의 연쇄 성장 폴리머에 사용된다. 일반적으로 발열성이 있는 연쇄성장반응의 경우, 발열된 열은 효율적인 냉각을 사용하지 않는 한 반응이 너무 활발해지고 조절이 어려워질 수 있다.

장단점

대량 중합은 다른 방법에 비해 몇 가지 장점이 있으며,^[1] 이러한 장점은 다음과 같다.

• 그 시스템은 간단하고 열 절연이 필요하다.
• 얻은 중합체는 순수하다.
• 대형 주물은 직접 준비할 수 있다.
• 분자량 분포는 쉽게 변경할 수 있음
• 획득한 제품은 광학적 선명도가 높다.

단점:^[1]

• 반응 질량의 점도가 증가함에 따라 열전달과 혼합이 어려워진다.
• 열전달 문제는 프리 래디컬 첨가 중합체의 고열성 성격에 의해 복합적으로 나타난다.
• 중합은 점도가 높고 열 전달이 잘 되지 않아 분자량 분포가 넓어 얻는다.
• 매우 높은 분자량을 구한다.
• 젤 효과.

대량 중합에 따른 단점을 줄이기 위해 용액으로 공정을 진행할 수 있다. 이것은 용액 중합이라고 알려져 있다.^[2]

분류

벌크 중합에는 크게 두 가지 유형이 있다.^[3]

1. 대기 중합: 이런 종류의 대량 중합에는 동요가 없다. 이것은 종종 교차연계 및 보온성 중합체를 합성하는데 사용된다. 시스템의 휴면성 때문에 트롬스도르프 효과가 현저하게 나타나며, 이는 결국 체인이 더 길고 재료가 더 단단하게 된다. 이러한 중합 유형의 주요 단점은 단량체 보일러로 인한 기포(또는 공극)가 끼이고 모든 단량체를 변환할 수 없다는 것이다.
2. 저온 대량 중합: 단량체의 지속적인 교반은 이러한 유형의 중합에서 발생한다. 중합체의 점도에 따라 원자로의 매우 구체적인 설계가 사용된다. 일부 용도에서는 완성된 폴리머 용융이 기어 펌프를 사용하거나 중간 정도의 외부 압력을 가하여 원자로에서 전달된다. 모노머 자체가 용매 역할을 한다는 점에서 용액 중합과는 다르다.

참조