پلیمریزاسیون مرحله‌ای
پیشرفت در پلیمرهای مرحله ای

نیروی محرکه در طراحی پلیمرهای جدید، چشم‌انداز جایگزینی سایر مصالح ساختمانی، به ویژه فلزات، با استفاده از پلیمرهای سبک‌وزن و مقاوم در برابر حرارت است. از مزایای پلیمرهای سبک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: استحکام بالا، مقاومت در برابر حلال و شیمیایی، کمک به انواع کاربردهای بالقوه مانند قطعات الکتریکی و موتور در قطعات خودرو و هواپیما، پوشش روی ظروف پخت و پز، روکش و برد مدار دستگاه‌های الکترونیکی و میکروالکترونیکی و غیره. زنجیره‌های پلیمری مبتنی بر حلقه‌های معطر به دلیل استحکام باند بالا و زنجیره‌های پلیمری سفت و سخت مطلوب هستند. وزن مولکولی بالا و اتصال عرضی به همین دلیل مطلوب است. دوقطبی-دوقطبی قوی، برهمکنش‌های پیوند هیدروژنی و بلورینگی نیز مقاومت حرارتی را بهبود می‌بخشد. برای به دست آوردن استحکام مکانیکی مطلوب، وزن مولکولی به اندازه کافی بالا لازم است، با این حال، کاهش حلالیت یک مشکل است. یک رویکرد برای حل این مشکل، معرفی برخی از پیوندهای انعطاف‌پذیر مانند ایزوپروپیلیدین، C=O و SO است.
با استفاده از یک مونومر یا کومونومر مناسب، وارد زنجیره پلیمری سفت و سخت شوید. رویکرد دیگر شامل سنتز الیگومرهای تله‌کلیک واکنش‌دهنده حاوی گروه‌های انتهایی عملکردی است که قادر به واکنش با یکدیگر هستند، پلیمریزاسیون الیگومر وزن مولکولی بالاتری را ایجاد می‌کند که به آن گسترش زنجیره می‌گویند.
پلی اتر معطر
پلیمریزاسیون جفت اکسیداتیو بسیاری از فنل‌های ۲٬۶-دیگر جانشین شده با استفاده از یک کمپلکس کاتالیزوری از نمک مس و آمین، پلی اترهای معطر را تشکیل می‌دهد که به‌طور تجاری به عنوان پلی (p-phenylene oxide) یا PPO نامیده می‌شود. Neat PPO به دلیل ویسکوزیته مذاب بالا کاربرد تجاری کمی دارد. محصولات موجود آن ترکیبی از PPO با پلی استایرن با ضربه بالا (HIPS) است.
پلی اتر سولفون
پلی اتر سولفون (PES) همچنین به عنوان پلی اترکتون، پلی سولفون شناخته می‌شود. این ماده با جایگزینی آروماتیک هسته دوست بین دی هالیدهای معطر و نمک‌های بیسفنولات سنتز می‌شود. پلی اتر سولفون‌ها تا حدی کریستالی هستند و در برابر طیف وسیعی از محیط‌های آبی و آلی بسیار مقاوم هستند. آنها برای سرویس مداوم در دمای ۲۴۰–۲۸۰ درجه سانتیگراد رتبه‌بندی شده‌اند. پلی کتون‌ها در زمینه‌هایی مانند خودروسازی، هوافضا، عایق کابل برق-الکترونیک کاربرد دارند.
پلی سولفیدهای معطر
پلی (p-phenylene sulfide) (PPS) با واکنش سولفید سدیم با p-dichlorobenzene در یک حلال قطبی مانند 1-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) سنتز می‌شود. ذاتاً در برابر شعله مقاوم است و در برابر شرایط آلی و آبی پایدار است. با این حال، تا حدودی به اکسیدان‌ها حساس است. کاربردهای PPS شامل خودرو، اجزای اجاق مایکروویو، پوشش ظروف پخت و پز در صورت ترکیب با پلیمرهای فلوروکربن و پوشش‌های محافظ برای دریچه‌ها، لوله‌ها، سلول‌های الکتروموتور و غیره است.[۱۸]
پلی آمید معطر
پلی آمیدهای معطر با واکنش دی انیدریدها با دی آمین‌ها، به عنوان مثال، انیدرید پیروملیتیک با p-phenylenediamine سنتز می‌شوند. همچنین می‌توان با استفاده از دی ایزوسیانات‌ها به جای دی آمین‌ها این کار را انجام داد. ملاحظات حلالیت گاهی اوقات استفاده از نیمه اسید-نیم استر دیانی هیدرید را به جای خود دی هیدرید پیشنهاد می‌کند. پلیمریزاسیون به دلیل حل نشدن پلی آمیدها با یک فرایند دو مرحله ای انجام می‌شود. مرحله اول یک پلی (اسید آمیک) با وزن مولکولی بالا محلول و قابل ذوب را در یک حلال آپروتیک قطبی مانند NMP یا N,N-دی متیل استامید تشکیل می‌دهد.
رویکرد الیگومر تله‌کلیک
روش الیگومر تله‌کلیک معمولاً در وزن مولکولی ۵۰–۳۰۰۰ است. واکنش دهنده تک عملکردی نه تنها پلیمریزاسیون را محدود می‌کند، بلکه الیگومر را با گروه‌های عاملی می‌پوشاند که قادر به واکنش‌های بعدی برای رسیدن به پخت الیگومر هستند. برای این منظور از گروه‌های عاملی مانند آلکین، نوربورن، مالیمید، نیتریت و سیانات استفاده شده‌است. آلکین، نیتریل، و الیگومرهای با پوشش انتهایی سیانات می‌توانند تحت سیکلوتیمریزاسیون قرار گیرند و ساختارهای معطر ایجاد کنند.