微流体反应器聚合具有连续化运行,易于单体、引发剂和其他助剂的混合,聚合反应温度控制精确等特点,是微流体技术和聚合反应工程交叉形成的新型聚合反应技术。微流体反应器主要指反应器的流道尺度在1微米至1毫米之间的反应装置,主要形式有微通道、微管道、毛细管等。由于微流体反应器内部物质的混合和传递的特征尺度较传统反应装置大幅度减小,因此微流体反应器能够实现物质的快速混合和质量的快速传递;并且由于微流体反应器壁面比表面积大,因此能够通过壁面快速传递热量,有利于反应温度的精确控制。
按照聚合方法讲,微流体反应器可以实施自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合和缩聚等传统聚合过程,也可以实施活性自由基聚合和活性离子聚合的可控聚合过程。按照聚合体系讲,微流体反应器适合实施溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合过程。
微流体反应器在实施聚合反应过程的挑战主要有:高黏聚合物溶液造成的高流动阻力、聚合物在微管道壁面附着、聚合物颗粒对于反应管道的阻塞等问题。因此微流体反应器多用于合成分子量低、易于溶解于溶剂和产量小、附加值高的聚合物产品,主要用于聚合反应规律的实验室研究。