Polimeri su spojevi koji imaju visoku razinumolekulska masa koja doseže nekoliko tisuća jedinica. Reakcija polimerizacije temelji se na proizvodnji modernih materijala raznih namjena i svojstava. U niskoj gustoći, karakterizira ih visoka čvrstoća, mogu se omekšati kada se zagrijavaju i lako se formiraju, što omogućuje dobivanje proizvoda različitih dizajna i veličina. Polimeri su inertni u korozivnim sredinama, imaju električna izolacijska svojstva i ne korodiraju. Zbog jedinstvenih svojstava koja se lako kontroliraju u fazi sinteze, područje primjene suvremenih polimernih materijala neprestano se širi.
Ti se kemijski proizvodi ponašaju na dva načina kada se zagrijavaju i hlade.
Neki omekšaju kad se zagrijavaju, a kadahlađenjem, oni se opet stvrdnjavaju. Ti materijali uključuju proizvode koji se temelje, na primjer, na polimerizaciji alkena, to jest polietilena i polipropilena. Nazivaju ih termoplastičnim materijalima. Polivinilklorid i polistiren također imaju slična svojstva.
Ostale vrste polimera može se zagrijati samo jednimputa, jer se nakon hlađenja stvrdnjavaju i više ne omekšaju kada se zagrijavaju. Ti se materijali nazivaju termootporni materijali i uključuju fenol-formaldehidne ili urea-formaldehidne smole. Termoplastika i termosetovi imaju svoje prednosti. Prvi se proizvode u granuliranom obliku. Od njih se nakon zagrijavanja i omekšavanja dobivaju proizvodi bilo kojeg oblika, koji se tijekom rada ne mogu zagrijati. Potonji se proizvode u obliku smolaste mase.
Reakcija polimerizacije etilena može se napisatiu sljedećem obliku: CH2 = CH2 → (-CH2-CH2—) n. Pod određenim uvjetima, u prisutnosti inicijatora (oni su plinoviti kisik ili otopina organskog peroksida u ulju), π-veza (inače dvostruka veza) probija se između atoma ugljika i n-ta količina formiranih slobodnih radikala spaja. Reakcija polimerizacije odvija se prema mehanizmu radikalnog lanca. Molekularna težina polimernog materijala izravno ovisi o broju n, kako se povećava, on raste. Prilagođavanjem uvjeta reakcije polimerizacije, operater sinteze polietilena postiže dobivanje materijala s određenim svojstvima: fluidnost (ili brzina protoka taline), čvrstoća, gustoća, tangenta dielektričnih gubitaka, dielektrična konstanta i drugo.
Sinteza ili reakcija polietilena visokog pritiskapolimerizacija se vrši u autoklavnim ili cevastim reaktorima na temperaturama do 300 ° C i pritiscima od 1000 do 3000 atm. To proizvodi ogromnu količinu topline. Uklanja se vrućom vodom koja se dovodi u jakne reaktora. I kvaliteta polimernog materijala i sigurnost postupka u velikoj mjeri ovise o čistoći vode opskrbljene toplinom. Ako je voda slabo pročišćena i sadrži mnogo nečistoća (na primjer, soli tvrdoće u obliku kationa kalcija i magnezija, aniona silicijeve kiseline, klora i drugih), tada se u reaktornom omotaču formiraju naslage ili metal počinje korodirati. Zbog promjene debljine stijenki reaktora, uklanjanje topline na cijeloj površini postaje neujednačeno, a temperaturni uvjeti polimerizacije mogu postati nekontrolirani. S naglim porastom temperature može doći do oksidacije polimera ili razgradnje, uz uništavanje reaktora.
Reakcija polimerizacije koja rezultiranastaje polietilen, može teći i pri nižem tlaku i temperaturi. Ali za to je potreban katalizator. Ako polietilen visokog pritiska napusti reaktor u obliku taline koja sadrži nereagirani etilen, koji se zatim odvoji, a polimer granulira, tada polietilen dobiven pri niskom tlaku napušta reaktor u obliku praha, točnije suspenzije u ugljikovodičnom otapalu. Prah se odvoji od otapala i ispere od nečistoća katalizatora, a zatim se granulira na posebnoj opremi koja se naziva ekstruder.
Dakle, reakcija polimerizacije etilena uindustrija se koristi za sintezu polietilena. Prema GOST 16338-85 proizvodi se polietilen niskog tlaka suspenzije i plinske faze, prema GOST 16337-77 proizvodi se polietilen visokog tlaka, i autoklavni i cjevasti.
