Diolul de policaprolactonă este produs în principal prin polimerizarea cu deschidere a inelului a ε-caprolactonei. În acest proces, un compus dihidroxi servește ca inițiator; sub influența unui catalizator, inelul ε-caprolactonă se deschide și lanțul polimeric crește de la ambele capete ale inițiatorului, obținând în cele din urmă un policaprolactonă diol cu grupări hidroxil la ambele capete. Inițiatorii obișnuiți includ etilenglicol, 1,4-butandiol și 1,6-hexandiol; structura moleculară și greutatea moleculară a produsului pot fi ajustate prin variarea tipului și cantității de inițiator utilizat. Această metodă implică un proces de reacție relativ bine definit și este în prezent o cale comună pentru producerea de policaprolactonă diol.
Puritatea și conținutul de umiditate al materiilor prime influențează semnificativ reacția de polimerizare. Înainte de a începe reacția, ε-caprolactona și inițiatorul sunt supuse în mod obișnuit unui pretratament adecvat pentru a minimiza introducerea de umiditate și alte impurități în sistemul de reacție. Ulterior, materiile prime sunt încărcate în reactor în proporții specifice și încălzite în prezența unui catalizator. Pe măsură ce reacția se desfășoară, inelele ε-caprolactonă se deschid și se atașează la segmentele de polimer, determinând creșterea treptată a vâscozității sistemului. Odată ce monomerul a reacționat în mare măsură, timpul de reacție și temperatura sunt controlate pentru a obține greutatea moleculară și valoarea hidroxil dorite.
Catalizatorul afectează în mod semnificativ atât eficiența producției, cât și structura policaprolactonei diol. Sistemele catalitice utilizate în mod obișnuit includ catalizatori de organostaniu, catalizatori pe bază de titan și diverși compuși organometalici. Dozarea insuficientă a catalizatorului are ca rezultat o viteză lentă de polimerizare și un ciclu de producție extins, în timp ce dozarea excesivă poate crește reacțiile secundare și poate complica procesarea în aval a produsului. Prin urmare, catalizatorul și doza adecvate trebuie selectate pe baza sistemului de materie primă și a greutății moleculare țintă. În plus, temperatura de reacție trebuie menținută într-un interval optim; temperaturile excesiv de scăzute reduc viteza de reacție, în timp ce temperaturile excesiv de ridicate pot declanșa reacții secundare sau pot cauza culoarea întunecată a produsului.
Sunt necesari etapele de post-procesare necesare pentru a obține policaprolactonă diol care îndeplinește specificațiile aplicației. De obicei, aceasta implică reducerea nivelurilor de impurități prin îndepărtarea monomerilor reziduali, filtrare și rafinare adecvată, urmată de testarea parametrilor cheie cum ar fi greutatea moleculară, valoarea hidroxilului, valoarea acidului, conținutul de umiditate și vâscozitatea. Prin controlul raportului dintre inițiator și e-caprolactonă și condițiile de polimerizare, se pot obține dioli de policaprolactonă cu greutăți moleculare diferite. Produsele rezultate au grupări hidroxil terminale capabile să reacționeze în continuare cu izocianați, făcându-le adecvate pentru utilizare ca materii prime cu segmente moi în sinteza poliuretanului.