Polikaprolakton diol öncelikle ε-kaprolaktonun halka açılması polimerizasyonu yoluyla üretilir. Bu süreçte bir dihidroksi bileşiği başlatıcı olarak görev yapar; Bir katalizörün etkisi altında ε-kaprolakton halkası açılır ve polimer zinciri başlatıcının her iki ucundan büyür, sonuçta her iki ucunda da hidroksil grupları bulunan bir polikaprolakton diol elde edilir. Yaygın başlatıcılar arasında etilen glikol, 1,4-butandiol ve 1,6-heksandiol yer alır; ürünün moleküler yapısı ve moleküler ağırlığı, kullanılan başlatıcının türü ve miktarı değiştirilerek ayarlanabilir. Bu yöntem nispeten iyi tanımlanmış bir reaksiyon sürecini içerir ve şu anda polikaprolakton diol üretimi için yaygın bir yoldur.
Hammaddelerin saflığı ve nem içeriği polimerizasyon reaksiyonunu önemli ölçüde etkiler. Reaksiyon başlamadan önce, ε-kaprolakton ve başlatıcı tipik olarak reaksiyon sistemine nem ve diğer yabancı maddelerin girmesini en aza indirmek için uygun ön işleme tabi tutulur. Daha sonra hammaddeler belirli oranlarda reaktöre yüklenir ve bir katalizör eşliğinde ısıtılır. Reaksiyon ilerledikçe ε-kaprolakton halkaları açılır ve polimer segmentlerine bağlanarak sistemin viskozitesinin kademeli olarak artmasına neden olur. Monomer büyük ölçüde reaksiyona girdiğinde, reaksiyon süresi ve sıcaklık, arzu edilen molekül ağırlığına ve hidroksil değerine ulaşmak için kontrol edilir.
Katalizör, polikaprolakton diolün hem üretim verimliliğini hem de yapısını önemli ölçüde etkiler. Yaygın olarak kullanılan katalitik sistemler arasında organokalay katalizörleri, titanyum bazlı katalizörler ve çeşitli organometalik bileşikler bulunur. Yetersiz katalizör dozajı, yavaş bir polimerizasyon hızına ve daha uzun bir üretim döngüsüne neden olurken, aşırı dozaj, yan reaksiyonları artırabilir ve sonraki ürün prosesini karmaşıklaştırabilir. Bu nedenle hammadde sistemine ve hedef molekül ağırlığına göre uygun katalizör ve dozajın seçilmesi gerekir. Ek olarak reaksiyon sıcaklığının optimum aralıkta tutulması gerekir; aşırı düşük sıcaklıklar reaksiyon hızını azaltırken, aşırı yüksek sıcaklıklar yan reaksiyonları tetikleyebilir veya ürünün renginin koyulaşmasına neden olabilir.
Uygulama özelliklerini karşılayan polikaprolakton diol elde etmek için gerekli işlem sonrası adımlar gereklidir. Tipik olarak bu, artık monomerlerin çıkarılması, filtreleme ve uygun rafinasyon yoluyla safsızlık seviyelerinin azaltılmasını ve ardından moleküler ağırlık, hidroksil değeri, asit değeri, nem içeriği ve viskozite gibi temel parametrelerin test edilmesini içerir. Başlatıcının ε-kaprolaktona oranı ve polimerizasyon koşulları kontrol edilerek değişen molekül ağırlıklarına sahip polikaprolakton dioller elde edilebilir. Ortaya çıkan ürünler, izosiyanatlarla daha fazla reaksiyona girebilen terminal hidroksil gruplarına sahiptir, bu da onları poliüretan sentezinde yumuşak segment ham maddeleri olarak kullanıma uygun hale getirir.