ในวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์การพอลิเมอไรเซชัน แบบ กระจายตัวเป็นกระบวนการพอลิเมอไรเซชันแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกันที่ดำเนินการโดยมีสารทำให้คงตัวที่เป็นพอลิเมอร์อยู่ในตัวกลางปฏิกิริยา การพอลิเมอไรเซชันแบบกระจายตัว เป็นประเภทหนึ่งของการพอลิเมอไรเซชันแบบตกตะกอน หมายความว่าตัวทำละลายที่เลือกเป็นตัวกลางปฏิกิริยาเป็นตัวทำละลายที่ดีสำหรับโมโนเมอร์และตัวเริ่มต้น แต่ไม่ใช่ตัวทำละลายที่ดีสำหรับพอลิเมอร์^{[ 2 ]}เมื่อปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันดำเนินไป อนุภาคของพอลิเมอร์จะก่อตัวขึ้น ทำให้เกิดสารละลายที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน ในการพอลิเมอไรเซชันแบบกระจายตัว อนุภาคเหล่านี้เป็นศูนย์กลางของการพอลิเมอไรเซชัน โดยมีการเพิ่มโมโนเมอร์เข้าไปในอนุภาคตลอดปฏิกิริยา ในแง่นี้ กลไกการก่อตัวและการเติบโตของพอลิเมอร์มีลักษณะคล้ายคลึงกับการพอลิเมอไรเซชัน แบบอิมัลชัน ^{[ 3 ]} ในการพอลิเม อ ไรเซชันแบบตกตะกอนทั่วไป เฟสต่อเนื่อง (สารละลายตัวทำละลาย) เป็นศูนย์กลางหลักของการพอลิเมอไรเซชัน ซึ่งเป็นความแตกต่างหลักระหว่างการตกตะกอนและการกระจายตัว

ในช่วงเริ่มต้นของการพอลิเมอไรเซชัน พอลิเมอร์จะยังคงอยู่ในสารละลายจนกว่าจะถึงน้ำหนักโมเลกุล วิกฤต (MW) ณ จุดนั้นพวกมันจะตกตะกอน^{[ 4 ]}อนุภาคพอลิเมอร์เริ่มต้นเหล่านี้ไม่เสถียรและจับตัวเป็นก้อนกับอนุภาคอื่น ๆ จนกว่าจะเกิดอนุภาคที่เสถียรขึ้น หลังจากจุดนี้ในการพอลิเมอไรเซชัน การเติบโตจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีการเติมโมโนเมอร์ลงในอนุภาคที่เสถียรแล้วเท่านั้น^{[ 4 ]}เมื่ออนุภาคพอลิเมอร์เติบโต โมเลกุลของสารทำให้เสถียร (หรือสารกระจายตัว) จะยึดติดกับพื้นผิวด้วยพันธะโควาเลนต์ โมเลกุลของสารทำให้เสถียรเหล่านี้โดยทั่วไปจะเป็นโคพอลิเมอร์แบบกราฟต์หรือแบบบล็อก และสามารถสร้างขึ้นก่อนหรือสามารถเกิดขึ้นได้ในระหว่างปฏิกิริยา^{[ 2 ]}โดยทั่วไป ด้านหนึ่งของโคพอลิเมอร์ของสาร ทำให้ เสถียรจะมีความสัมพันธ์กับตัวทำละลาย ในขณะที่อีกด้านหนึ่งจะมีความสัมพันธ์กับอนุภาคพอลิเมอร์ที่กำลังก่อตัว โมเลกุลเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการพอลิเมอไรเซชันแบบกระจายตัวโดยการสร้าง "ชั้นขน" รอบอนุภาคที่ป้องกันการจับตัวเป็นก้อนของอนุภาค^{[ 4 ]}ซึ่งควบคุมขนาดและความเสถียรของคอลลอยด์ของอนุภาคในระบบปฏิกิริยา แรงผลักดันสำหรับการแยกอนุภาคคือการกีดขวางเชิงสเตอริกระหว่างหางที่หันออกด้านนอกของชั้นตัวกันสั่น^{[ 4 ]}

พอลิเมอไรเซชันแบบกระจายตัวสามารถผลิตอนุภาคพอลิเมอร์ที่มีขนาดใกล้เคียงกันได้ถึง 0.1–15 ไมโครเมตร (μm) ซึ่งมีความสำคัญเพราะช่วยเติมเต็มช่องว่างระหว่างขนาดอนุภาคที่เกิดจากพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชันทั่วไป (0.006–0.7 μm) ในกระบวนการแบบแบทช์ และพอลิเมอไรเซชันแบบแขวนลอย (50–1000 μm) ^{[ 4 ]}

อนุภาคที่ผลิตโดยการพอลิเมอไรเซชันแบบกระจายตัวถูกนำไปใช้งานหลากหลายประเภท ผงหมึก มาตรฐานการสอบเทียบเครื่องมือ วัสดุบรรจุคอลัมน์โครมาโทกราฟี ตัวเว้นระยะจอแสดงผลคริสตัลเหลว และการวิเคราะห์ทางชีวการแพทย์และชีวเคมี ล้วนใช้อนุภาคโมโนดิสเปอร์สขนาดไมครอนเหล่านี้ ซึ่งเป็นอนุภาคที่หาได้ยากก่อนการพัฒนาวิธีการพอลิเมอไรเซชันแบบกระจายตัว^{[ 4 ]}การกระจายตัวยังใช้เป็นสารเคลือบผิวด้วย ต่างจากสารเคลือบแบบสารละลาย สารเคลือบแบบกระจายตัวมีความหนืดที่ไม่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์ ข้อดีคือความหนืดของการกระจายตัวต่ำกว่าความหนืดของสารละลายที่มีระดับพอลิเมอร์ที่ใช้งานได้จริง^{[ 4 ]}ทำให้การเคลือบทำได้ง่ายขึ้น

ระบบพอลิเมอไรเซชันแบบกระจายตัวระบบหนึ่งที่กำลังศึกษาอยู่คือการใช้คาร์บอนไดออกไซด์เหลววิกฤตยิ่งยวด (scCO2 _{) เป็น}ตัวทำละลาย^{[ 5 ]}เนื่องจากคุณสมบัติตัวทำละลายที่เป็นเอกลักษณ์ คาร์บอนไดออกไซด์เหลววิกฤตยิ่งยวดจึงเป็นตัวกลางที่เหมาะสมสำหรับพอลิเมอไรเซชันแบบกระจายตัวสำหรับระบบโมโนเมอร์ที่ละลายได้กับพอลิเมอร์ที่ไม่ละลายจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น สามารถแยกพอลิเมอร์ได้โดยการปล่อยความดันสูงที่กักเก็บ scCO2 ไว้_{กระบวนการ} นี้มีประสิทธิภาพมากกว่ากระบวนการอบแห้งทั่วไป^{[ 5 ]}นอกจากนี้ หลักการของพอลิเมอไรเซชันแบบกระจายตัวด้วย scCO2 _ยังเป็นไปตามหลักการของเคมีสีเขียวได้แก่ ความเป็นพิษของตัวทำละลายต่ำ ของเสียต่ำเศรษฐกิจอะตอม ที่มีประสิทธิภาพ และการหลีกเลี่ยงขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์^{[ 5 ]}