กระบวนการสังเคราะห์

     กระบวนการสังเคราะห์พอลิเมอร์แบ่งออกเป็น 2 ประเภทตามกลไกลของปฏิกิริยา (polymerization mechanisms) คือ

- การสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบเติม (Addition polymerization) หรือกลไกแบบต่อสายโซ่ (Chain-growth polymerization)

- การสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบควบแน่น (condensation polymerization) หรือกลไกแบบขั้น (Step-growth polymerization)

     โดยการสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบเติมนั้น เป็นการต่อมอนอมอร์เข้าไปยังสายโซ่พอลิเมอร์ครั้งละหนึ่งหน่วยตามลำดับจนได้สายโซ่ยาวของพอลิเมอร์ ปฏิกิริยาเริ่มจากการใช้สารเริ่มปฏิกิริยา (initiator) มาสร้างพันธะกับมอนอเมอร์ 1 หน่วยก่อน จากนั้นจึงสร้างพันธะเชื่อมกับหน่วยมอนอเมอร์อื่นทีละหน่วยๆ จนได้สายโซ่ยาวในที่สุด มอนอเมอร์ที่เหมาะสำหรับปฏิกิริยาประเภทนี้จะต้องมีพันธะคู่ (double bond) ในหน่วยโมเลกุล ซึ่งโดยทั่วไปใช้หมู่ไวนีล ซึ่งพันธะไพ (Pi bond) ในพันธะคู่นี้จะแตกตัวเพื่อสร้างพันธะใหม่เพื่อเชื่อมต่อกับมอนอเมอร์หน่วยต่อๆไป ตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์พอลิไวนีล คลอไรด์ (polyvinyl chloride) หรือ PVC

      ในขณะที่การสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบควบแน่น ต้องใช้มอนอเมอร์ที่มีหมู่ฟังก์ชัน (functional group) อย่างน้อย 2 หมู่ในหนึ่งหน่วย มาทำปฏิกิริยาแบบควบแน่น เกิดเป็นสารประกอบที่มีขนาดใหญ่ขึ้น แล้วปลดปล่อยสารประกอบขนาดเล็กออกมา เช่น น้ำ หรือกรดไฮโดรคลอริค เป็นต้น โดยกลไกการเชื่อมต่อของหน่วยมอนอเมอร์จะเกิดตามลำดับขั้น กล่าวคือ มอนอเมอร์ 1 หน่วยจะเชื่อมต่อกัน เป็นสายโซ่ที่ยาว 2 หน่วยก่อน จากนั้นจึงเชื่อมต่อกันอีก เป็นสาย 4 หน่วย ต่อไป เป็นขั้นๆ ดังนั้น จึงเรียกการสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบนี้ว่ามีกลไกของปฏิกิริยาแบบขั้น (step growth) โดยทั่วไปการสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบควบแน่นจะเป็นปฏิกิริยาแบบสมดุล (Equilibrium) ซึ่งเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาไปข้างหน้าและปฏิกิริยาย้อนกลับ ทำให้การสังเคราะห์สายโซ่ยาวของพอลิเมอร์เกิดขึ้นได้ค่อนข้างยาก แนวทางแก้ไขคือ การรบกวนสมดุลของปฏิกิริยาเพื่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ได้มากขึ้น เช่น การดึงเอาผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ที่ได้ หรือสารประกอบขนาดเล็กที่ควบแน่นออกมา ออกจากระบบอย่างต่อเนื่อง จะทำให้ปฏิกิริยาเกิดไปข้างหน้าได้ดีขึ้น และสังเคราะห์สายโซ่ยาวของพอลิเมอร์ได้ในที่สุด