งานวิจัยของ ศ.ดร.ประมวล ตั้งบริบูรณ์รัตน์ เป็นการศึกษาน้ำยางธรรมชาติหรือพอลิเมอร์ลาเทกซ์ที่ได้มาจากต้นยางพารา โดยนำเทคนิคเฟสทรานสเฟอร์/การพอลิเมอร์ไรซ์แบบบัลค์หรือซัสเพนชัน/กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน มาใช้ตรวจสอบชนิดของประจุที่ผิวของอนุภาคยางที่แขวนลอยอยู่ในน้ำ และศึกษาโครงสร้างสัณฐานของอนุภาคยางที่มีการเชื่อมโยงสายโซ่พอลิเมอร์หรือพรีวัลคาไนซ์ องค์ความรู้ที่ค้นพบสามารถนำไปใช้ในการควบคุมสมบัติของผลิตภัณฑ์ยางที่ผลิตจากน้ำยางข้น เช่น ถุงมือ และนำไปสู่การคิดค้นนวัตกรรมในการเตรียมพอลิสไตรีนเหนียวทนแรงกระแทกจากน้ำยางธรรมชาติชนิดพรีวัลคาไนซ์

นอกจากเพื่อให้ได้ความรู้พื้นฐาน ยังได้ทำวิจัยเพื่อพัฒนาให้นำน้ำยางธรรมชาติไปใช้ในรูปแบบของผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ ได้แก่ การใช้น้ำยางธรรมชาติเตรียมเป็นแคปซูลหุ้มปุ๋ยยูเรียด้วยเทคนิคการตกตะกอนในกรดเพื่อให้ควบคุมอัตราการปลดปล่อยปุ๋ยให้นานขึ้นในปริมาณที่เหมาะสม ด้วยเทคนิคนี้ต่อมาได้นำไปใช้เตรียมเม็ดมาสเตอร์แบทซ์ของเขม่าดำกับน้ำยางธรรมชาติที่จะเป็นการแปรให้เป็นวัตถุดิบกึ่งสำเร็จรูป อยู่ในรูปแบบที่สะดวกในการผสม การขึ้นรูป เพิ่มประสิทธิภาพการผสมในเครื่องผสม ลดพลังงานที่ใช้ในการผสมในแบบเดิม และลดการฟุ้งกระจายของสารเคมีที่ใช้เติม ต่อมาได้นำอนุภาคยางสังเคราะห์พอลิคลอโรพรีนที่ปรับแต่งผิวแล้ว มายึดเกาะเพื่อหุ้มอนุภาคยางธรรมชาติให้มีโครงสร้างแบบแกน/เปลือกโดยเทคนิคการควบคุมการเกาะรวมกัน ซึ่งทำให้สมบัติการทนน้ำมันของยางธรรมชาติดีขึ้น จากนั้นได้นำมาประยุกต์ใช้กับอนุภาคยางธรรมชาติที่มีขนาดเล็กในน้ำยางสกิม

งานวิจัยในปัจจุบัน เป็นการวิจัยเพื่อพัฒนาถุงมือแพทย์ที่ทำจากน้ำยางธรรมชาติให้มีโครงสร้างสามชั้นประกอบด้วยชั้นของไมโครและ/หรือนาโนแคปซูลของยาฆ่าเชื้อโรคอยู่ระหว่างฟิล์มยาง เพื่อให้สามารถฆ่าเชื้อโรคที่ติดมากับปลายเข็มฉีดยาเมื่อถุงมือที่บุคลากรทางการแพทย์สวมใส่ระหว่างการปฏิบัติงานที่ต้องสัมผัสโดยตรงกับเลือดหรือน้ำเหลืองของผู้ป่วยเกิดรอยรั่วจากการที่เข็มแทงทะลุผ่าน ทั้งนี้ได้ทำการศึกษาเพื่อติดอนุภาค poly (methyl methacrylate) (PMMA) ลงบนผิวของแผ่นยางธรรมชาติด้วยเทคนิคการเคลือบผิวทีละชั้น เพื่อเป็นต้นแบบของการติดแคปซูลยาฆ่าเชื้อโรค รวมทั้งเพิ่มความขรุขระและความแข็งที่ผิวของแผ่นยางส่งผลให้สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานลดลง ซึ่งมีประโยชน์ทำให้การสวมใส่หรือถอดถุงมือออกสะดวกขึ้น โดยไม่ต้องใช้แป้ง และยังเป็นการลดการสัมผัสโดยตรงระหว่างแผ่นยางกับผิวหนังอีกด้วย

งานวิจัยในอีกด้านหนึ่ง คือ การสังเคราะห์และปรับแต่งอนุภาคพอลิเมอร์ลาเทกซ์เพื่อเตรียมชุดตรวจเชื้อมาลาเรียเพื่อใช้งานในภาคสนาม โดยอาศัยการยึดเกาะของโปรตีนจากแอนติเจนของเชื้อมาลาเรีย (หรือแอนติบอดีต่อเชื้อมาลาเรีย) บนอนุภาคพอลิเมอร์ที่แขวนลอยอยู่ในน้ำ ที่จะเกิดการเกาะกลุ่มกันเมื่อแอนติเจน (หรือแอนติบอดี) จับกับแอนติบอดี (หรือแอนติเจน) ที่อยู่ในเลือดของคนไข้ที่ติดเชื้อ อนุภาคจะรวมตัวกันมีขนาดใหญ่ ทำให้อ่านผลการทดสอบได้อย่างชัดเจนด้วยตาเปล่า