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分散凝集制御による複合微粒子の新製造法の開発

利用分散和聚集控制开发复合细颗粒的新制造方法

基本信息

批准号：
11875167
负责人：
今野幹男
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

磁性体微粒子(Fe_2O_3、粒径約20nm)表面に2分子膜(1層目:オレイン酸ナトリウム、2層目:ドデシル硫酸ナトリウム)を形成させ、2分子膜間にモノマー(スチレンあるいはメタクリル酸メチル)を溶解し、過硫酸カリウム(KPS)を添加して重合反応を開始させた。磁性体微粒子はポリマーのカプセルに包み込まれるが、磁性体-ポリマー複合粒子の表面電位が不足しているため、カチオン性界面活性剤をさらに添加せずとも粒子間凝集を生じ、生成粒子径はサブミクロン〜ミクロンオーダーにまで達した。また、反応途中にカチオン性の界面活性剤を添加することで、微小粒子の発生をある程度抑制することができた。表面に形成させる2分子膜の種類を1層目、2層目ともオレイン酸ナトリウムにした場合、生成粒子径は100〜200nmであった。オレイン酸のカルボキシル基はpHによって解離を制御できる。すなわち、反応初期に酸を加えておけば表面電位が減少し粒子凝集が起こり、その後塩基を加えれば表面電位が増大し大粒径のまま分散安定状態に達することが予想される。その方法を本系に取り入れたところ、粒子径は800nm程度と増大した。開始剤、KPSの分解による硫酸発生速度は緩やかなので、系のpHは徐々に下がる。この時、粒子表面に両性界面活性剤を作用させておけば、これが徐々にカチオン化することで粒子表面電位の上昇が緩やかとなり、長時間に渡って粒子間凝集が起こることが予想される。この考えに基づき実験を行なったところ、800nm程度の粒子を得た。また、酸および塩基の添加により両性界面活性剤の解離状態を制御し、粒子間凝集の促進を図ったところ、生成粒子径は1500nmにまで増大できた。以上により、諸条件を整えることにより、生成粒子径を制御できることがわかった。問題としては粒径分布が幅広であるということであり、それを克服することを今後の課題としたい。

The formation of two molecular films (one layer: acid, two layers: sulfuric acid) on the surface of magnetic particles (Fe_2O_3, particle size about 20nm), the dissolution of two molecular films, the addition of peroxysulfuric acid (KPS), and the initiation of superposition of two molecular films. Magnetic particles include particles, magnetic-particle composite particles, surface potential deficiency, surface active agent addition, particle aggregation, particle size generation, particle size reduction, particle size reduction, particle size In addition to the active agent, the formation of fine particles is suppressed. The particle size of the two molecular films formed on the surface is 100 ~ 200nm. The pH value of the acid is determined by the pH value of the acid. The surface potential decreases with the increase of acid in the initial stage of reaction, the aggregation of particles starts, the surface potential increases with the increase of acid in the later stage, and the dispersion and stability of particles reach the expected state. The particle diameter of the particle increases to 800nm. At the beginning, the decomposition rate of KPS and the sulfuric acid production rate decreased gradually, and the pH of the system decreased gradually. The surface activity of the particles is affected by the slow rise of the particle surface potential and the aggregation of particles over a long time. The particles in the 800nm range were obtained. The addition of acid groups to the surface of the active agent can control the dissociation state, promote the aggregation between particles, and increase the particle size of 1500nm. The above conditions are adjusted, and the particle diameter is controlled. The problem of particle size distribution