ケイ素、フッ素系高分子物質の乳化・可溶化および機能付与

硅、氟系高分子物质的乳化、增溶、功能化

• 批准号: 10780070
• 负责人: 中村 和吉
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10780070/
• 关键词: シリコーン; フルオロカーボン; 乳化; 可溶化; 界面活性剤; マイクロエマルション; 人工血液

ケイ素およびフッ素系高分子物質は、化粧品、医薬品、表面加工剤など私たちの生活において幅広く利用されている。しかし、ケイ素およびフッ素系高分子物質を希釈できる溶剤は、その種類が乏しく、かつ経済・安全性に問題があり実用的ではない。ゆえにこの機能化のためには界面活性剤を用いて「乳化・可溶化」を行い、水中に分散させるのが最適である。しかし、界面活性剤は周囲の環境により集合傾向が変化してさまざまな分子集合体(ミセル、逆ミセル、ライオトロピック液晶、マイクロエマルションなど)を形成し、状態の理解は困難をきわめる。そこで、乳化・可溶化形成を系統的に理解するために、水/界面活性剤/シリコーンあるいはフルオロカーボン系の形成するさまざまな液相を、相平街図を作成して系統的な理解を試みた。その結果、水/界面活性剤/シリコーンオイル(ケイ素系高分子)系においてマイクロエマルションの形成に成功した。また、このマイクロエマルションから乳化調製を行うと、乳化機を必要とせずにサプミクロンオーダーの非常に微細かつ分散安定な水中油滴型エマルションが得られることを見いだした。これらの成果は国内・国外の討論会で公表しており(※)、論文投稿の準備も進んでいる。なお、フルオロカーボン(フッ素系高分子)は予備的実験の段階ではあるが、マイクロエマルション形成の可能性をあることがわかっており、今後も継続して研究する予定である。(※)・中村,藤井「水/界面活性剤/シリコーンオイル系の溶存状態に関する研究」第37回油化学討論会(1998)・Nakamura,Fujii,Matsuzaki,Watanabe,"The Phase Behavior in a Water/Nonionic Surfactant/Fatty acid ester/Silicone-oil System",13th Conference of the Europian Colloid and lnterface Society(1999)

硅基和氟基高分子物质广泛应用于我们的日常生活中，例如化妆品、药品、表面处理剂等。然而，能够稀释硅基和氟基聚合物物质的溶剂并不实用，因为它们品种稀少并且存在经济和安全问题。因此，对于该官能化，最好使用表面活性剂进行“乳化/可溶化”并将其分散在水中。然而，表面活性剂的聚集倾向根据周围环境而变化，形成各种分子聚集体（胶束、反胶束、溶致液晶、微乳液等），使得了解它们的状态变得极其困难。因此，为了系统地了解乳化和增溶的形成，我们试图通过创建各种液相图来系统地了解水/表面活性剂/有机硅或碳氟化合物形成的各种液相。结果，我们成功地在水/表面活性剂/硅油（硅基聚合物）体系中形成微乳液。此外，我们发现，通过由该微乳液制备乳液，无需乳化机即可获得亚微米级的极细水包油乳液和稳定的分散体。这些结果已在国内和国际论坛上公布（*），论文提交的准备工作正在进行中。虽然碳氟化合物（氟基聚合物）处于初步实验阶段，但已知它们具有形成微乳液的潜力，我们计划在未来继续研究它们。 (*)・中村藤井，“水/表面活性剂/硅油体系溶解状态的研究”第37届石油化学研讨会（1998）・中村藤井，松崎，渡边，“水/非离子表面活性剂中的相行为/脂肪酸酯/硅油系统”，欧洲胶体与界面协会第13届会议（1999）