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水媒体不均一系における新規な制御/リビングラジカル重合の確立と機能性微粒子の創製

水性非均相体系中新型控制/活性自由基聚合的建立以及功能性细颗粒的创建

基本信息

批准号：
10J01926
负责人：
北山雄己哉
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

制御リビングラジカル重合(CLRP)の発展により,これまでに様々な構造を持った高分子や,様々な機能を持った高分子材料が生み出されている。しかしながら,CLRPにおいて未だ克服困難な課題の一つとして,作製するポリマーの高分子量化が挙げられる。CLRPでは通常のラジカル重合に比べて分子数が多いことから高分子量化(数平均分子量100万以上)することは困難であった。これまで高分子量化の方法として,6000barといった高圧下で原子移動ラジカル重合を行うことにより高分子量化を達成しているが,過酷な条件のため工業化困難である。そのような中当研究室では,有機テルル化合物を制御剤として用いる新規な制御/リビングラジカル重合であるTERPを,重合中に疎水性モノマーの付加により両親媒性となる水溶性制御剤の自己組織化ミセル形成を利用することで,無乳化剤乳化重合系への適用に成功し(emulsion TERP),分子量分布の狭いポリアクリル酸ブチル,ポリスチレン(PS),ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子の作製に成功している。さらにこの粒子径が20nm程度と非常に微小な粒子が得られることを明らかにしている。本年度は,このemulsion TERPにより作製できるナノ粒子を反応場として用いることで,物理的にラジカル停止反応を抑制し(Segregation effect),これまでに常温・常圧下では作製困難であった高分子量ポリマーの作製を試みた。モノマー/制御剤比を10,000以上となるように理論分子量を設定し,スチレンのemulsion TERPを行った。その結果重合率は24時間で90%に達し,凝集もほとんど観察されなかった。さらに,得られたポリマーの分子量分布を測定すると,重合率と共に数平均分子量は増大し,最終的には約100万程度のPSが得られた。同条件の反応を塊状重合系で行うと,24時間で重合は10%程度に留まり,分子量も5000程度の値であった。このことから,emulsion TERPにより作製できる微小反応場を利用した高分子量ポリマーの合成に成功した。

In the development of CLRP, the structure and function of polymer materials are maintained. CLRP has yet to overcome difficulties in the preparation of polymer quantification. CLRP is usually difficult to quantify (number average molecular weight over 1 million) The method of polymer quantization is difficult to realize industrialization under the condition of high pressure of 6000bar. In the laboratory, the preparation and application of organic compounds are discussed. The preparation and application of organic compounds are discussed. The preparation and application of organic compounds are discussed. The preparation and application of organic compounds are discussed.(emulsion TERP), narrow molecular weight distribution of poly (sic acid), poly (sic acid)(PS), poly (sic acid)(PMMA) particles were successfully prepared. The particle diameter is about 20nm, and the particle size is about 20 nm. This year, the emulsion TERP is difficult to control under normal temperature and pressure. The theoretical molecular weight is set to 10,000 or more. The coincidence rate of the results was 90% in 24 hours, and the aggregation rate was 90% in 24 hours. The average molecular weight of the sample was about 1 million. Under the same conditions, the anti-block coincidence system is in line, and the 24-time coincidence is in the order of 10%, and the molecular weight is in the order of 5000. The emulsion TERP was successfully synthesized by using a small reflection field.