単分散性無機・有機復合粒子の新規合成法の開発

单分散无机/有机复合颗粒合成新方法的开发

基本信息

批准号：
15656163
负责人：
今野幹男
金额：
$ 2.24万
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

無機粒子としてFe_3O_4を用い、モノマーとしては反応特性がよく知られるスチレンを使って無機粒子と有機ポリマーの複合化を試みた。複合化は、酸性条件でのFe_3O_4粒子の酸化を低減するため、塩基性条件に調整した緩衝溶液中で行った。表面処理を施さないFe_3O_4粒子を用いた場合には、Fe_3O_4粒子とポリスチレンの親和性が著しく低く、Fe_3O_4粒子とポリスチレンとの複合化はほとんど見られなかった。一方、Fe_3O_4粒子をビニル系反応性シランカップリング剤、およびFe_3O_4粒子に特異吸着するとされるオレイン酸で表面処理した場合には、添加したFe_3O_4粒子の一部がポリスチレン粒子の内部に取り込まれ、Fe_3O_4粒子とポリスチレンとの親和性が向上した。しかし、ポリスチレン粒子中のFe_3O_4粒子含有率は低く、外部磁場応答性は必ずしも十分ではなかった。そこで本研究では、高いFe_3O_4粒子含有率の複合粒子作製を目的として、メタクリル酸メチル(MMA)モノマーでも複合化を試みた。前記の表面処理を施したFe_3O_4粒子を使ってポリメタクリル酸メチル(PMMA)と複合化させたところ、Fe_3O_4粒子の含有率はスチレンの場合より高くなることが判明した。また、作製する複合粒子の形態は重合系内のイオン強度により変化し、イオン強度を低く抑えた条件ではFe_3O_4粒子をコアとし、PMMAをシェルとするコア-シェル型粒子を合成できることがわかった。合成したコア-シェル型粒子は水中で長期分散安定であり、添加するモノマー量によってPMMAシェル層の厚さを制御できることがわかった。

我们尝试使用Fe_3O_4作为无机颗粒和苯乙烯将无机颗粒与有机聚合物相结合，该颗粒具有众所周知的反应特性作为单体。结合在调整到基本条件的缓冲溶液中进行，以减少酸性条件下Fe_3O_4颗粒的氧化。当使用未经表面处理的Fe_3O_4颗粒时，Fe_3O_4颗粒和聚苯乙烯之间的亲和力明显较低，而Fe_3O_4颗粒和聚苯乙烯的共轭很少。另一方面，当Fe_3O_4颗粒被基于乙烯基的反应式硅烷偶联剂和油酸进行表面处理时，据说在Fe_3O_4颗粒上吸附了fe_3o_4颗粒的一部分时，将fe_3o_4颗粒的一部分掺入了polystyrene颗粒中，将polystyrene颗粒掺入fe_3o_4颗粒之间，并在polystyrene粒子中加入fe_3o_4颗粒之间。但是，聚苯乙烯颗粒中Fe_3O_4颗粒的含量很低，外部磁场响应不一定足够。因此，在这项研究中，我们还尝试结合甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体，目的是生产具有高Fe_3O_4颗粒含量的复合颗粒。当使用表面处理的Fe_3O_4颗粒将Fe_3O_4颗粒与甲基丙烯酸甲酯（PMMA）结合时，发现Fe_3O_4颗粒的含量高于苯乙烯的含量。此外，发现复合颗粒的形态会根据聚合系统内的离子强度而产生的变化，并且在保持离子强度保持低的条件下，可以使用FE_3O_4颗粒作为核心和PMMA作为壳作为壳体来合成核心壳颗粒。发现合成的核心壳颗粒是水中稳定的长期色散，并且可以通过添加的单体量来控制PMMA壳层的厚度。