थोक पोलीमराइजेशन

तरल अवस्था में शुद्ध मोनोमर में घुलनशील मौलिक सर्जक जोड़कर विस्तृत बहुलकीकरण या द्रव्यमान बहुलकीकरण किया जाता है। आरंभकर्ता को मोनोमर में मिश्रित किया जाता है। फिर प्रतिक्रिया गर्म करने या विकिरण के संपर्क में आने से प्रारंभ होती है। जैसे-जैसे प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है, मिश्रण अधिक मोटा होता जाता है। प्रतिक्रिया ऊष्माक्षेपी होती है और आणविक द्रव्यमान की एक विस्तृत श्रृंखला उत्पन्न होती है।

विस्तृत बहुलकीकरण किसी भी विलायक या फैलाव की अनुपस्थिति में किया जाता है और इस प्रकार यह सूत्रीकरण की स्थिति में सबसे सरल होता है। इसका उपयोग अधिकांश स्टेप-ग्रोथ पॉलिमर और कई प्रकार के श्रंखला-ग्रोथ पॉलिमर के लिए किया जाता है। श्रृंखला-वृद्धि प्रतिक्रियाओं की स्थिति में, जो सामान्यतः ऊष्माक्षेपी होते है, विकसित गर्मी प्रतिक्रिया को बहुत जोरदार और नियंत्रित करने में मुश्किल हो सकती है जब तक कि कुशल शीतलन का उपयोग नही किया जाता है।

फायदे और नुकसान

विस्तृत बहुलकीकरण के अन्य विधियों की तुलना में कई फायदे होते है, ये फायदे है:

• प्रणाली सरल है और ऊष्मीय पृथक्कर्ण की आवश्यकता होती है।
• प्राप्त बहुलक शुद्ध होता है।
• बड़ी कास्टिंग सीधे तैयार कीये जा सकते है।
• आणविक भार वितरण को आसानी से बदला जा सकता है
• प्राप्त उत्पाद में उच्च प्रकाशिक स्पष्टता होती है

नुकसान:* अभिक्रिया द्रव्यमान की श्यानता बढ़ने पर ऊष्मा का स्थानांतरण और मिश्रण कठिन हो जाता है।

• मुक्त मौलिक बहुलकीकरण की अत्यधिक ऊष्माक्षेपी प्रकृति से ऊष्मा स्थानांतरण की समस्या बढ़ जाती है।
• उच्च चिपचिपाहट और अच्छे गर्मी हस्तांतरण की कमी के कारण व्यापक आणविक भार वितरण के साथ बहुलकीकरण प्राप्त होता है।
• बहुत उच्च आणविक भार प्राप्त होता है।
• जेल प्रभाव।

विस्तृत बहुलकीकरण के नुकसान को कम करने के लिए, प्रक्रिया को एक मिश्रण में किया जा सकता है। इसे समाधान बहुलकीकरण के रूप में जाना जाता है।

वर्गीकरण

विस्तृत बहुलकीकरण के दो मुख्य प्रकार होते है:

स्थिर विस्तृत बहुलकीकरण

इस प्रकार के विस्तृत बहुलकीकरण में कोई उत्तेजना नही होती है। यह अधिकांशतः क्रॉस-श्रंखला और थर्मोसेटिंग पॉलिमर को संश्लेषित करने के लिए प्रयोग किया जाता है। प्रणाली की सुप्त प्रकृति के कारण,स्वतः त्वरण प्रभाव महत्वपूर्ण रूप से उपस्थित होता है, जो बदले में लंबी श्रृंखला और कठिन सामग्री की ओर ले जाता है। इस प्रकार के बहुलकीकरण के प्रमुख नुकसान में मोनोमर बॉयल-ऑफ और सभी मोनोमर्स को परिवर्तित करने में असमर्थता के कारण फंसे हुए बुलबुले (या वॉयड्स) सम्मलित होते है।

उत्तेजित विस्तृत बहुलकीकरण

इस प्रकार के बहुलकीकरण में मोनोमर लगातार उत्तेजक होता है। पॉलिमर की चिपचिपाहट के आधार पर प्रतिघातक के बहुत विशिष्ट डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है। कुछ अनुप्रयोगों में, पूर्ण बहुलक मिश्रण को प्रतिघातक से गियर पंप का उपयोग करके या मध्यम बाहरी दबाव लागू करके स्थानांतरित किया जाता है। यह विलयन बहुलकीकरण से इस तरह भिन्न होते है कि मोनोमर स्वयं एक विलायक के रूप में कार्य करता है।