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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Controlled/Living Radical Polymerization in Aqueous Dispersed Systems and Synthesis of Functional Polymer Particles

Research Project

Project/Area Number 25288054
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

大久保 政芳  神戸大学, 工学研究科, 名誉教授 (30031131)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹内 俊文  神戸大学, 工学研究科, 教授 (70179612) [Withdrawn]
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2018-03-31
Keywords中空高分子微粒子 / 乳化重合 / 重合開始剤 / 開始剤切片の埋没 / ノニオン性界面活性剤 / 過硫酸カリウム / マイクロサスペンション重合
Outline of Annual Research Achievements

一年延長の期間内に二つの大きな成果を得た。その一つは、ノニオン性界面活性剤を用いる通常の乳化重合系において作製されたサブミクロン径の疎水性ポリスチレン粒子内部に媒体から水が浸入し、結果として(多)中空高分子微粒子が合成するという学術的のみならず、応用的にも非常に興味のある現象を明らかにしたことである。二つ目は、その主原因が、通常の乳化重合で常用されている過硫酸カリウムの開始剤切片である硫酸基がポリマー末端基として粒子内に埋没することにあることを明らかにした。このことは、結果として1970年代から、多くの学術論文において全てのポリスチレン末端基の硫酸基が粒子表面に存在した。粒子のコロイド安定性に寄与するとの長年の定説に疑問を投げかけるものであり、これまでの議論の見直しを行うきっかけを与えるとともに、今後の基礎研究にも大きな貢献をするものと期待される。すでに欧米論文誌に2件論文として掲載済みであり、昨年10月タイでの国際会議、本年3月福井でのアジア討論会において招待講演の機会が与えられた。
さらに、前年度において制御・リビングラジカル重合のマイクロサスペンション重合への適用により、親水性モノマーへの適用が不可能とされてきたマイクロサスペンション重合の長年の問題を克服可能であることを示した。さらにその原因が連鎖移動剤からのヨウ素化合物重合末端基の水難溶性に基づいてモノマー滴中からのラジカルの脱出が抑制されることに基づくことを動力学シミュレーション研究から明らかにし、Radical-Exit Depression (RED) 効果と命名した。この研究成果は、昨年6月タイ並びにスペインでの国際会議において招待講演の機会が与えられた。現在、シミュレーション研究成果を纏めており、近く論文投稿する予定である。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] Nanjing Tech University/School of Energy Science and Engineering(China)

    • Country Name
      China
    • Counterpart Institution
      Nanjing Tech University/School of Energy Science and Engineering
  • [Int'l Joint Research] Rajamangala Univ. of Tech. Thanyaburi/Faculty of Science and Technology(Thailand)

    • Country Name
      Thailand
    • Counterpart Institution
      Rajamangala Univ. of Tech. Thanyaburi/Faculty of Science and Technology
  • [Journal Article] Water absorption behavior of polystyrene particles prepared by emulsion polymerization with nonionic emulsifiers and innovative easy synthesis of hollow particles2017

    • Author(s)
      M. Okubo, H. Kobayashi. C. Huang, E. Miyanaga, T. Suzuki
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 33 Pages: 3468-3475

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b00232

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hollow Particles are Produced by the Burying of Sulfate End-Groups Inside Particles Prepared by Emulsion Polymerization of Styrene with Potassium Persulfate as Initiator in the Absence/Presence of Nonionic Emulsifier2017

    • Author(s)
      C. Huang, H. Kobayashi, , M. Moritaka, M. Okubo
    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 8 Pages: 6972-6980

    • DOI

      10.1039/c7py01608e

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Are all of sulfate end-groups localized at particle surfaces prepared by emulsion polymerization of styrene with potassium persulfate?2018

    • Author(s)
      OKUBO, Masayoshi
    • Organizer
      The 6th Asian Symposium on Emulsion Polymerization and Functional Polymeric Microspheres
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Preparation of Micrometer-size Poly(Methyl Acrylate) Particles by Utilizing Microsuspension Iodine Transfer Polymerization (ms ITP) : Simulatipon and Experiment2018

    • Author(s)
      C. Huang, N. Yamashita, A. Chaiyasat, X. Liu, M. Okubo
    • Organizer
      The 6th Asian Symposium on Emulsion Polymerization and Functional Polymeric Microspheres
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of Microcapsule Particles by Microsuspension Controlled/Living Radical Polymeirzaiton (ms CLRP) in Aqueous Dispersed Systems2017

    • Author(s)
      OKUBO, Masayoshi
    • Organizer
      International Polymer Conference of Thailand (Bangkok, Thailand)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis of High Performance Heat Storage Microcapsule Particles by Controlled/Living Radical Polymerization in Aqueous Dispersed Systems2017

    • Author(s)
      OKUBO, Masayoshi
    • Organizer
      2017 IPCG Conference (Atrantzazu, SPAIN)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis of hollow polystyrene particles by utilizing ionic end-groups as initiator fragments buried in the inside during emulsion polymerization with potassium persulfate2017

    • Author(s)
      OKUBO, Masayoshi
    • Organizer
      The First Materials Research Society of Thailand International Conference (MRS2017Thailand)
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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