تأتي المكثفات في مجموعة واسعة، وتختلف طرق تحضيرها حسب النوع. بشكل عام، تعد المكثفات ذات الوزن-الجزيئي المنخفض- سهلة التحضير نسبيًا؛ على سبيل المثال، يتم دمج المكثفات غير العضوية ذات الوزن-الجزيئي المنخفض- مع المواد الخافضة للتوتر السطحي من أجل التسميك؛ يتم تحضير مكثفات أكسيد الأثير/الأمين من خلال تفاعلات الأكسدة؛ ويمكن الحصول على مكثفات الإستر من خلال الأسترة المباشرة. تحتل المكثفات عالية الوزن-الجزيئية-حصة أكبر من السوق. إلى جانب المكثفات غير العضوية والطبيعية ذات الوزن الجزيئي العالي-، يتم تحضير معظمها من خلال بلمرة المستحلب وبلمرة المستحلب العكسي، مع استخدام عدد قليل منها بلمرة المحلول، والبلمرة السائبة، والبلمرة بالترسيب.
بلمرة الحل
تشير بلمرة المحلول إلى عملية بلمرة المونومرات المذابة في مذيب ومواد بادئة، وما إلى ذلك. وتكون مكوناتها نموذجيًا مونومرات بوليمرية، وبادئات قابلة للذوبان في الزيت-/ماء-، ومذيبات/ماء.
ركزت الأبحاث حول بلمرة المحاليل بشكل أساسي على تحضير مكثفات حمض البولي أكريليك. ما يميزه هو أن هناك حاجة إلى كمية كبيرة من المذيبات لإذابة البوليمر أثناء عملية التحضير. معظم هذه المذيبات غير قابلة للذوبان في الماء، ومن الضروري إعادة تدويرها لاحقًا. ولذلك فإن التكلفة مرتفعة، كما أنها تضر بحماية البيئة. البلمرة السائبة
البلمرة المجمعة هي عملية بلمرة ذاتية للمونومر- تبدأ أو يتم تسريعها بواسطة مصدر حراري (ضوء، حرارة، طاقة إشعاعية، إلخ.) مع القليل من البادئ/المحفز أو بدونه. تحتوي هذه الطريقة على متطلبات منخفضة للمونومرات، ولا تتطلب الذوبان بالمذيبات، وتنتج منتجات ذات شوائب قليلة ونقاوة عالية. في السنوات الأخيرة، بدأ بعض الباحثين في استخدام البلمرة السائبة (طريقة مكونة من خطوتين-) لتحضير مكثفات البولي يوريثان الترابطية، أولًا بلمرة مجمعة لبوليمر بولي يوريثان أولي ثم إنهاء -تغطيته بسلسلة طويلة من الكحول الدهني- للحصول على المنتج.
بلمرة المستحلب
تشير بلمرة المستحلب إلى العملية التي يتم فيها تشتيت المونومرات بشكل موحد في الماء تحت التحريك الميكانيكي بمساعدة مستحلب لتكوين مستحلب، ثم تتم إضافة بادئ لبدء بلمرة المونومر.
يمكن أن تستوعب بلمرة المستحلب معدلات تفاعل أعلى، وتنتج بوليمرات ذات أوزان جزيئية أعلى، ويسهل التحكم فيها في الإنتاج، وتسمح بسهولة إزالة المونومرات المتبقية. بناءً على هذه المزايا، تم البحث والتطوير في طريقة التحضير هذه بسرعة. تتميز مكثفات الأكريليك بخصائص سماكة وتعليق ممتازة، وهي متوافقة تقريبًا مع جميع المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية والأنيونية والمذبذبة والعديد من البوليمرات الكاتيونية، مما يجذب انتباه الباحثين.
بلمرة المستحلب العكسي
تشير بلمرة المستحلب العكسي إلى البلمرة التي فيها -مذيب عضوي غير قابل للذوبان في الماء ومونومر قابل للذوبان في الماء- يشكلان مستحلبًا مائيًا-في-زيت في الماء تحت تأثير المستحلب.
هذه الطريقة سريعة ومعتدلة وتنتج وزنًا جزيئيًا مرتفعًا ومنتجات نقية نسبيًا. كل من تأثيره السميك ومقاومته للكهارل يتفوقان على بلمرة المستحلب.
تتشابه أنواع المكثفات المحضرة بواسطة بلمرة المستحلب العكسي مع تلك المحضرة بواسطة بلمرة المستحلب، وبشكل رئيسي مكثفات حمض البولي أكريليك. بالمقارنة مع بلمرة المستحلب، تعد بلمرة المستحلب العكسي أكثر ملاءمة لتحضير مكثفات مقاومة للإلكتروليت-. يمكن إدخال تقنيات جديدة تعتمد على بلمرة المستحلب العكسي، مثل البلمرة الإشعاعية لتحضير مكثفات الطباعة، مما يسمح بالتحكم الاصطناعي في معدل البلمرة وتجنب التفاعلات السريعة بشكل مفرط.
بلمرة الترسيب
الأبحاث حول تحضير المكثفات عن طريق بلمرة الترسيب محدودة نسبيًا. يتضمن عادةً إضافة مادة مرسبة إلى خليط من مذيب عضوي (البنزين، التولوين، أو الألكانات، إلخ) ومونومرات حمض الأكريليك لتحضير راسب أولي، والذي يتم بعد ذلك تجفيفه أو تكليسه.
بالمقارنة مع بلمرة المستحلب العكسي، تنتج البلمرة بالترسيب منتجات ذات خصائص سماكة ضعيفة وحساسية للكهارل. إن إدخال بعض المونومرات (مثل أوكتاديسيل ميثاكريلات) في البوليمر يمكن أن يحسن مقاومة المنحل بالكهرباء.
