Każda kropla to ”mały reaktor” polimeryzacji w masie. Polimeryzacja zachodzi wewnątrz kropli a powstały polimer jest nierozpuszczalny w wodzie. Polimer otrzymuje się w postaci kulistych perełek lub koralików (stąd nazwa "polimeryzacja perełkowa"). Otrzymany polimer poddaje się filtracji i płukaniu w celu usunięcia środków powierzchniowo czynnych.

Film poniżej przedstawia formowanie się mikrogranulek polimeru.

Źródło: SMC468 Graphic Design for Education, The Preparation of Microspheres, 13.05.2016 (dostęp 14.12.2020). Dostępne w YouTube: https://youtu.be/67FRYQ7iH90.

Polimeryzacja „perełkowa” zachodzi z większą szybkością, niż polimeryzacja w bloku. Przy bardzo dużym zdyspergowaniu polimeru mechanizm podobny jest do polimeryzacji emulsyjnej [1].

Czynniki, które mają wpływ na przebieg polimeryzacji w zawiesinie oraz na właściwości produktu końcowego to [1], [2]:

• koloidy ochronne (stabilizatory);
• inicjatory polimeryzacji;
• mieszanie układu.

Koloidy ochronne, które są rozpuszczone w fazie wodnej pełnią rolę stabilizatorów zawiesiny – zapobiegają aglomeracji perełek w czasie procesu oraz mają wpływ na rozmiary cząsteczek. Rodzaj stabilizatora oraz jego stężenie dobiera się doświadczalnie. Najczęściej stosowanymi stabilizatorami są [1]:

• rozpuszczalne w wodzie organiczne związki wielkocząsteczkowe np.:
  • poli (alkohol winylowy);
  • sole poli (kwasu akrylowego);
  • sole poli (kwasu metaakrylowego);
  • metyloceluloza;
• nieorganiczne stabilizatory zawiesiny takie jak:
  • fosforan wapniowy;
  • wodorotlenek glinu i magnezu;
  • talk i krzemiany;
• mieszaniny stabilizatorów organicznych i nieorganicznych.

Inicjatory polimeryzacji wpływają na czas polimeryzacji oraz na ciężar cząsteczkowy i porowatość. Są to substancje rozpuszczalne w monomerze, najczęściej nadtlenki organiczne, np. nadtlenek benzoilu i lauroilu.

Intensywność mieszania wpływa na wielkość, kształt i polidyspersyjność perełek. Powolne mieszanie powoduje aglomerację perełek, a zbyt szybkie – rozdrobnienie [3].
Polimeryzacja w zawiesinie jest stosowana do produkcji kulek polimerowych o rozmiarze 10 um – 5 mm. Przy zastosowaniu bardzo energicznego mieszania można otrzymać perełki o dużo mniejszych rozmiarach 9 0.1 – 3,0 um) [3].

Rysunek 2: Tzaph, Perlpolymer MB189. Obraz mikroskopowy poli(metakrylanu metylu) otrzymanego metodą polimeryzacji suspensyjnej. Źródło: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=68043932.

Zalety polimeryzacji suspensyjnej [1], [2], [3]:

• łatwość odprowadzania ciepła wydzielającego się podczas polimeryzacji;
• możliwość syntezy rozdrobnionego polimeru w postaci kulek;
• otrzymany polimery jest łatwy do oddzielenia poprzez sączenie czy odwirowanie;
• otrzymanie produktu o powtarzalnych właściwościach i małym stopniu polidyspersyjności.

Metoda suspensyjna nie nadaję się do syntezy elastomerów [2].

Polimeryzacja perełkowa znalazła szerokie zastosowanie do przemysłowego otrzymywania takich polimerów, jak:

• poli(chlorek winylu) – PVC;
• poli(metakrylan metylu) – PMMA;
• polistyren – PS;
• poli(octan winylu) – PVAC.