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環境応答性ゲル微粒子乳化剤の創成と長期安定化エマルションへの応用

环境响应型凝胶微粒乳化剂的研制及其在长效稳定乳液中的应用

基本信息

批准号：
22K14734
负责人：
渡邊拓巳
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14734/
关键词：
乳化重合ゲル微粒子ナノコンポジットエマルション

项目摘要

ゲル微粒子存在下でスチレン等の疎水性モノマーを用いた乳化重合を行うと、ナノコンポジット型のゲル微粒子が得られる。しかしながら、ゲル微粒子内部に無秩序に疎水性部位を導入するとゲル微粒子の変形性が著しく低下してしまう事が課題であった。本年度は、変形性と疎水性を互いに兼ね備えたナノコンポジット型のゲル微粒子を得るため、疎水性ドメイン間に空隙が存在する階層型のナノコンポジットゲル微粒子の合成を試みた。種となるゲル微粒子は水系の沈殿重合により合成した。この際、モノマーを多段階で重合系内に添加する事で、カルボキシ基が層状に固定化された多層型ゲル微粒子を得た。重合時のモノマー濃度、コモノマー種、重合時間等の重合パラメータを検討する事で、多層型ゲル微粒子が得られるプロトコルを確立した。水系沈殿重合時の主モノマーとコモノマー間の反応性の違いを活用する事で、各シェル層内部におけるカルボキシ基の空間分布を変化させる事が可能であった。得られた多層型ゲル微粒子存在下でスチレン及びその誘導体をモノマーに選択した乳化重合を実施した。重合時のモノマー濃度を調整する事で、スチレン及びスチレン誘導体モノマーを用い、分散安定なナノコンポジットゲル微粒子分散液を得た。得られた微粒子の超薄切片観察を行い、ポリスチレン等の疎水性ドメインがゲル微粒子内部に層状に固定化された事を確認した。また、乾燥状態の電子顕微鏡観察より、得られたナノコンポジットゲル微粒子が変形可能である事も確認し、目的のナノコンポジットゲル微粒子を得た。

In the presence of micro-particles, such as water, emulsion and superposition, micro-particles of different types are obtained. There is no order in the interior of the particles, and there is no problem in introducing the water into the particles. This year, we have been trying to synthesize nano-polymer-type microparticles that combine flexibility and water-resistance, and have hierarchical nano-polymer-type microparticles that have gaps between water-resistant substrates. The particle system is composed of two kinds of particles. In this case, the multi-stage superposition system is added, and the multi-stage immobilization is obtained. For example, the concentration, type, and time of coincidence of particles are determined. When the water system is overlapped, the reflection between the water system and the water system is changed. In the presence of multilayer micro-particles, it is possible to select emulsion combinations. The concentration of the particles in the mixture is adjusted, and the dispersion of the particles is stabilized. The results showed that the micro-particles were immobilized in layers by ultra-thin section observation, polymerization and so on. In the dry state, the electron microscope can detect the particle shape and confirm the particle shape.