Polimēri ir savienojumi, kuriem ir augstsmolekulmasu, sasniedzot vairākus tūkstošus vienību. Polimerizācijas reakcija ir pamatā mūsdienu materiālu ražošanai dažādiem mērķiem un īpašībām. Zemā blīvumā tās ir raksturīgas ar augstu izturību, tās var mīkstināt, kad tās ir apsildāmas, un tās ir viegli veidojamas, kas ļauj iegūt dažādu dizainu un izmēru produktus. Polimēri ir kodīgi korozīvās vidēs, tiem piemīt elektriskas izolācijas īpašības un tie nav jutīgi pret koroziju. Pateicoties unikālajām īpašībām, kas ir viegli regulējamas sintēzes stadijā, mūsdienu polimēru materiālu pielietošanas joma pastāvīgi paplašinās.
Sildot un atdzesējot, šie ķīmiskie produkti darbojas divos veidos.
Daži, kad tie ir karsēti, mīkstina un kadatdzesēšana atkal sacietē. Šādi materiāli ietver produktus, kuru ražošana ir balstīta, piemēram, uz alkēnu, tas ir, polietilēna un polipropilēna polimerizācijas reakciju. Tos sauc par termoplastiskiem materiāliem. Polivinilhlorīdam un polistirolam piemīt arī līdzīgas īpašības.
Citu veidu polimēri var tikai karsēt vienu.jo tie pēc atdzesēšanas sacietē un nesasmalcinās, kad tie tiek sakarsēti. Šos materiālus sauc par termoreaktīviem, tostarp fenola-formaldehīda vai urīnformaldehīda sveķiem. Termoplastikām un termoreaktīvajām plastmasām ir savas priekšrocības. Pirmais ražots granulētā veidā. Pēc karsēšanas un mīkstināšanas no tiem iegūst jebkuras formas izstrādājumus, bet tos nevar sildīt darbības laikā. Pēdējās tiek ražotas sveķu masas veidā.
Var rakstīt etilēna polimerizācijas reakcijušādā formā: CH2 = CH2 → (-CH2-CH2-) n. Noteiktos apstākļos ierosinātāja klātbūtnē (tie ir gāzveida skābeklis vai organiskais peroksīda šķīdums eļļā) rodas π-saite (citādi dubultā saite) starp oglekļa atomiem un n-skaits brīvo radikāļu, kas veidojas starp tiem. Polimerizācijas reakcija notiek, izmantojot radikāla ķēdes mehānismu. Polimēra materiāla molekulārā masa ir tieši atkarīga no skaitļa n, tā pieaugums pieaug. Regulējot polimerizācijas reakcijas apstākļus, polietilēna sintēzes operators iegūst materiālu ar vēlamajām īpašībām: šķidrumu (vai kausēšanas plūsmas ātrumu), izturību, blīvumu, dielektrisko zudumu pieskari, dielektrisko konstantu un citus.
Augsta spiediena polietilēna sintēze vai reakcijaPolimerizāciju veic autoklāvā vai cauruļveida reaktoros temperatūrā līdz 300 ° C un spiedieniem no 1000 līdz 3000 atm. Tiek izvadīts milzīgs siltuma daudzums. To novada ar karstu ūdeni, kas tiek ievadīts reaktora apvalkā. Polimēra materiāla kvalitāte un procesa drošība lielā mērā ir atkarīga no piegādātā ūdens tīrības pakāpes siltuma noņemšanai no ūdens. Ja ūdens ir slikti attīrīts un satur daudz piemaisījumu (piemēram, cietības sāļi kalcija un magnija katjonu, silīcijskābes anjonu, hlora uc veidā), reaktora apvalkā veidojas vai sāk metāla koroziju. Sakarā ar reaktora sienas biezuma izmaiņām siltuma atdalīšana visā tās virsmā kļūst nevienmērīga, un polimerizācijas temperatūras apstākļi var kļūt nekontrolējami. Strauji paaugstinoties temperatūrai, reaktora iznīcināšanas laikā var rasties polimēra oksidēšanās vai tā sadalīšanās.
Polimerizācijas reakcija, kā rezultātāveidojas polietilēns, tas var plūst arī zemākā spiedienā un temperatūrā. Bet tam ir nepieciešams katalizators. Ja augsta spiediena polietilēns atstāj reaktoru kausējuma formā, kurā ir nereaģēts etilēns, kas pēc tam tiek atdalīts, un polimērs tiek granulēts, tad zemā spiedienā iegūtais polietilēns atstāj reaktoru pulvera veidā, precīzāk, suspensijas formā ogļūdeņraža šķīdinātājā. Pulveris tiek atdalīts no šķīdinātāja un mazgāts no katalizatora piemaisījumiem, pēc tam arī granulēts uz īpaša aprīkojuma, ko sauc par ekstrūderi.
Tādējādi etilēna polimerizācijas reakcijapolietilēna sintēzē tiek izmantota rūpniecība. Saskaņā ar GOST 16338-85 tiek ražots suspensijas un gāzes fāzes pakāpju zema spiediena polietilēns, saskaņā ar GOST 16337-77, augstspiediena polietilēns tiek ražots gan autoklāvēts, gan cauruļveida.
