Polycaprolactone diol chủ yếu được sản xuất thông qua quá trình trùng hợp mở vòng-của ε-caprolactone. Trong quá trình này, hợp chất dihydroxy đóng vai trò là chất khởi đầu; dưới tác dụng của chất xúc tác, vòng ε-caprolactone mở ra và chuỗi polyme phát triển từ cả hai đầu của chất khởi đầu, cuối cùng tạo ra polycaprolactone diol với các nhóm hydroxyl ở cả hai đầu cuối. Các chất khởi đầu phổ biến bao gồm ethylene glycol, 1,4{10}}butanediol và 1,6-hexanediol; cấu trúc phân tử và trọng lượng phân tử của sản phẩm có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi loại và số lượng chất khởi đầu được sử dụng. Phương pháp này bao gồm một quá trình phản ứng được xác định tương đối rõ ràng và hiện là phương pháp phổ biến để sản xuất polycaprolactone diol.
Độ tinh khiết và độ ẩm của nguyên liệu thô ảnh hưởng đáng kể đến phản ứng trùng hợp. Trước khi phản ứng bắt đầu, ε-caprolactone và chất khơi mào thường trải qua quá trình xử lý sơ bộ thích hợp để giảm thiểu việc đưa hơi ẩm và các tạp chất khác vào hệ thống phản ứng. Sau đó, nguyên liệu thô được nạp vào lò phản ứng theo tỷ lệ cụ thể và được đun nóng với sự có mặt của chất xúc tác. Khi phản ứng diễn ra, các vòng ε-caprolacton mở ra và gắn vào các đoạn polyme, khiến độ nhớt của hệ thống tăng dần. Khi monome đã phản ứng phần lớn, thời gian và nhiệt độ phản ứng được kiểm soát để đạt được trọng lượng phân tử và giá trị hydroxyl mong muốn.
Chất xúc tác ảnh hưởng đáng kể đến cả hiệu quả sản xuất và cấu trúc của polycaprolactone diol. Các hệ thống xúc tác thường được sử dụng bao gồm chất xúc tác organotin, chất xúc tác dựa trên titan{1}}và các hợp chất hữu cơ kim loại khác nhau. Liều lượng chất xúc tác không đủ dẫn đến tốc độ trùng hợp chậm và chu kỳ sản xuất kéo dài, trong khi liều lượng quá mức có thể làm tăng phản ứng phụ và làm phức tạp quá trình xử lý sản phẩm tiếp theo. Do đó, chất xúc tác và liều lượng thích hợp phải được lựa chọn dựa trên hệ thống nguyên liệu thô và trọng lượng phân tử mục tiêu. Ngoài ra, nhiệt độ phản ứng phải được duy trì trong phạm vi tối ưu; nhiệt độ quá thấp làm giảm tốc độ phản ứng, trong khi nhiệt độ quá cao có thể gây ra phản ứng phụ hoặc khiến sản phẩm bị sẫm màu.
Cần có các bước xử lý sau{0}}cần thiết để có được polycaprolactone diol đáp ứng các thông số kỹ thuật của ứng dụng. Thông thường, điều này liên quan đến việc giảm mức độ tạp chất thông qua việc loại bỏ các monome dư, lọc và tinh chế thích hợp, sau đó là kiểm tra các thông số chính như trọng lượng phân tử, giá trị hydroxyl, giá trị axit, độ ẩm và độ nhớt. Bằng cách kiểm soát tỷ lệ chất khởi đầu với ε-caprolactone và các điều kiện trùng hợp, có thể thu được diol polycaprolactone với trọng lượng phân tử khác nhau. Sản phẩm thu được có các nhóm hydroxyl cuối cùng có khả năng phản ứng tiếp với isocyanate, khiến chúng phù hợp để sử dụng làm nguyên liệu thô phân đoạn mềm trong quá trình tổng hợp polyurethane.