Download doc - Slovenski kemijski dnevi 2010

Miha Kavšek, Janvit Golob, Blaž Likozar—Mikroenkapsulacija insekticida s polisečnino

MIKROENKAPSULACIJA INSEKTICIDA S POLISEČNINO

MICROENCAPSULATION OF INSECTICIDE WITH POLYUREA

Miha Kavšek, Janvit Golob, Blaž Likozar*

Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, Aškerčeva c. 5, 1000 LJUBLJANA,

[email protected]

*Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, Aškerčeva c. 5, 1000 LJUBLJANA

[email protected]

Izvleček: Sintetizirali smo mikroenkapsuliran insekticid permetrin s polisečninsko membrano po metodi medfazne polimerizacije z reakcijo med heksametilen diizocianatom (HMDI) uretdionom in etilen diaminom (EDA). Namen študije je bil določiti najugodnejše procesne parametre za sintezo mikrokapsul z ustreznim sproščanjem permetrina. Morfologijo mikrokapsul smo spremljali z optično in vrstično elektronsko (SEM) mikroskopijo, z laserskim granulometrom pa smo določili porazdelitev velikosti mikrokapsul. Sproščanje permetrina v sintetizirani suspenziji smo določili gravimetrično. Z infrardečo spektroskopijo (FTIR) smo določili kemijsko sestavo polimerne membrane, učinkovitost enkapsuliranega insekticida pa smo izvedli s poskusom na mravljah.

Ključne besede: Mikroenkapsulacija, Medfazna polimerizacija, Mikrokapsule, Polisečninska membrana

Uvod

Mikroenkapsulacija je proces, s katerim neko uporabno substanco kot so insekticidi, barvila, dišave, s fizikalno ali kemijsko metodo obdamo s polimerno membrano. Namen tega procesa je odvisen od vrste substance in njene uporabe. Na splošno je mikroenkapsulirana snov zaščitena pred zunanjimi vplivi, s čimer se ji podaljša življenjska doba in uporabnost. S sintezo ustrezne polimerne membrane lahko zagotovimo kontrolirano sproščanje substance, kar izboljša izkoristek zaradi manjše porabe, hkrati pa manj obremenimo okolje, v katerem določeno substanco uporabljamo.

Produkt mikroenkapsulacije so mikrokapsule, ki so velikosti od 1 do 1000 μm. Sestavljene so iz dveh delov, jedra in polimerne membrane. Jedro je lahko v plinasti, trdni ali tekoči obliki, polimerna membrana pa je lahko naravna, kot je želatina, škrob, arabski gumi, lipidi, ali sintetična kot je polisečnina, poliuretan, melaminsko—formaldehidna in sečninsko—formaldehidna smola. Polimerna membrana s svojo strukturo, debelino in velikostjo por vpliva na sproščanje jedrnega materiala. Sproščanje lahko poteka z difuzijo ali pa z mehansko poškodbo polimerne membrane.1

Metode mikroenkapsulacije se delijo na fizikalne in kemijske, izbira je odvisna od številnih dejavnikov, glavni so željena velikost mikrokapsul, koncentracija aktivne substance in njene fizikalno—kemijske lastnosti.2

Med kemijske metode spada tudi medfazna polimerizacija, s katero smo enkapsulirali insekticid permetrin s polisečninsko oziroma polisečninsko—poliuretansko polimerno membrano ter preizkusili njegovo učinkovitost za zatiranje mravelj. Z različnimi analiznimi metodami smo okarakterizirali lastnosti sintetiziranih mikrokapsul, kot so morfologija, debelina polimerne membrane, izkoristek mikroenkapsulacije, sproščanje in učinkovitost insekticida, vpliv vrste izocianata in razmerja reaktantov za sintezo polimerne membrane, mehanska odpornost mikrokapsul in porazdelitev velikosti mikrokapsul.1

1/12


Eksperimentalni del

Materiali

Za sintezo mikrokapsul smo kot jedrno snov uporabili insekticid permetrin (tehnični, 93% čistost). Za polimerno membrano smo uporabili izocianate: dicikloheksilmetan izocianat (HMDI, Desmodur W/1), predpolimer na osnovi difenilmetan diizocianata (Desmodur E29), heksametilen diizocianat dimer (HDI uretdion, Desmodur N3400), toluen diizocianat (TDI 80:20, Fluka). Razen zadnjega so vsi izocianati podjetja Bayer. Kot diamin smo uporabili etilen diamin (EDA) in kot poliol polietilen glikol (PEG 400). Kot emulgator smo uporabili polivinil alkohol (PVA), kot katalizator pa dibutil kositrov dilaurat (DBTL). Vse kemikalije so bile tehnične kvalitete in so komercialno dosegljive.

Sinteza

Za pripravo mikrokapsul s polisečninsko membrano (oznaka PS) smo najprej pripravili disperzno in kontinuirno fazo, nato izvedli emulgiranje. Po emulgiranju smo emulzijo zlili v reaktor, dodali vodno raztopino etilendiamina (EDA) ter z nastavljenim temperaturnim režimom vodili medfazno polimerizacijo določen čas. Po koncu polimerizacije smo suspenzijo mikrokapsul ohladili, zlili v prahovko in shranili v hladilniku.

Disperzna faza vsebuje jedrno snov permetrin ter eno komponento sečninske membrane - HMDI dimer (Desmodur N3400). Kontinuirna faza je 4-odstotna vodna raztopina PVA (utežni odstotek). Po pripravi obeh faz smo disperzno fazo zlili v kontinuirno ter izvedli emulgiranje.

Emulgirali smo 15 minut z mešalom Ultra Turrax pri 6000 RPM. Pripravljeno emulzijo smo zlili v 1000 ml reaktor, opremljen s steklenim vodnim hladilnikom, termometrom in s steklenim sidrastim mešalom. Za gretje smo uporabili oljno kopel. Obrati mešala so bili celotno sintezo 300 RPM. Po zlitju emulzije v reaktor smo nastavili temperaturo regulatorja na 25 °C. Ko je emulzija dosegla 25 °C, smo dodali vodno fazo etilen diamina, ki je druga komponenta polisečninske membrane. Pri tej temperaturi smo vodili sintezo še 1 h. Po 1 h smo povišali temperaturo na 60 °C. Ko je raztopina dosegla 60 °C, smo vodili sintezo še 1 uro.

Preglednica 1: Sestava faz za polisečninske mikrokapsule

Polisečninska

membranakemikalija [g]

sinteza

PS I PS II PS III

disperzna fazapermetrin 50 50 50

N3400 6,25 12,5 25

kontinuirna fazaPVA 4,9 4,9 4,9

voda 121,5 121,5 121,5

EDA fazaEDA 1,25 2,5 5

dest. voda 66,2 58,7 43,7

Za pripravo mikrokapsul s polisečninsko - poliuretansko membrano (oznaka PU) je potrebno pripraviti organsko fazo, ki vsebuje ustrezen izocianat (sinteza 1: HMDI

2/12


(Desmodur W/1), sinteza 2: TDI (Fluka), sinteza 3-5: predpolimer (Desmodur E29)) ter jedrno snov permetrin, kontinuirno fazo - vodno raztopino PVA (vodna faza 1), vodno raztopino PEG400 in DBTL (vodna faza 2) ter vodno raztopino EDA (vodna faza 3). Nato sledi emulgiranje in gretje emulzije na predpisano temperaturo.

V vodno fazo 1 smo vlili organsko fazo, nato izvedli emulgiranje pri 11000 RPM 2 minuti. Emulzijo smo zlili v reaktor in segreli na 60 °C. Ves čas sinteze so bili obrati mešala 200 RPM. Ko je emulzija v reaktorju dosegla 60 °C, smo dodali vodno fazo 2 (le pri sintezi 1 in 2) in pri tej temperaturi izvedli sintezo še 1 h. Nato smo dodali vodno fazo 3 ter vzdrževali sintezo še 2 h.

Preglednica 2: Sestava faz za polisečninsko-poliuretanske mikrokapsule

Polisečninsko-poliuretanska

membranakemikalija [g]

sinteza

PU I PU II PU III PU IV PU V

vodna faza 1PVA 5 5 5 5 5

voda 250 250 250 250 250

vodna faza 2

voda 60 60 / / /

PEG 400 23 23 / / /

DBTL 0,5 0,5 / / /

vodna faza 3voda 15 15 15 15 15

EDA 3 3 3 3 3

organska faza

W/1 15 / / / /

TDI / 5 / / /

E29 / / 12 6 3

permetrin 50 50 50 50 50

Porazdelitev velikosti mikrokapsul

Za določitev porazdelitve velikosti mikrokapsul smo uporabili napravo Microtrac S3500, ki deluje na principu laserske difrakcije. Podatki, ki smo jih pridobili: delež posamezne frakcije, kumulativni delež ter povprečna velikost mikrokapsul.

Morfologija mikrokapsul

Morfologijo mikrokapsul smo opazovali z optično in vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM). Optično mikroskopijo smo opravili z optičnim mikroskopom, pri 400- in 1000-kratni povečavi. Pri 1000-kratni povečavi smo uporabili imerzno olje. Za uspešno mikroskopiranje smo vzorce pripravili z 20-kratno redčitvijo (1 ml suspenzije/19 ml destilirane vode). SEM analiza je bila opravljena z elektronskim mikroskopom Jeol T300, posneli smo fotografije s 1000x, 3000x in 10000x povečavo.

Mehanske lastnosti mikrokapsul

Za opredelitev mehanskih lastnosti mikrokapsul smo kapljico 20-kratno razredčene suspenzije mikrokapsul kanili na mikroskopsko stekelce, ga prekrili z drugim stekelcem, nato pa vzorec obremenili z različnim tlakom. Izvedli smo obremenitev pri 1, 3 in 5 barih.

3/12


Željen tlak smo dosegli z obremenitvijo 1 cm2 površine mikrokapsul z 1, 3 in 5 kilogrami. Uporabili smo standardne kovinske uteži (0,5 kg, 1 kg), ki smo jih dali na leseno ploščo, le to pa na 1 cm3 veliko kockico iz pleksi stekla. Čas posamezne obremenitve je bil 60 sekund.

Učinkovitost mikroenkapsuliranega insekticida

Za opredelitev učinkovitosti mikroenkapsuliranega permetrina za zatiranje mravelj smo pripravili 1% vodno raztopino sintetizirane emulzije. V čašo smo zatehtali 1 g emulzije in dodali 99 g vode. Test smo izvajali v plastičnih posodicah, dimenzije 5 krat 10 cm (blister). V posamezno posodico smo zatehtali 0,2 grama emulzije; torej je bila koncentracija insekticida 0,2 g/50 cm2. Ker nas je zanimala učinkovitost mikroenkapsuliranega insekticida po dveh letih, smo izvedli umetno staranje. Za 14 dni smo posodice z insekticidom dali v sušilno komoro na temperaturo 54 °C. Po 14 dneh smo v vsak blister dali po eno mravljo in merili čas, ko mravlja pogine. Za vsak vzorec mikrokapsul smo opravili tri paralelke.

Sproščanje insekticida

Za določitev sproščanja insekticida smo od sintetizirane emulzije ločili supernatant. Vzorčili smo vsakih 10 dni, do 80 dni po času sinteze. Koncentracijo permetrina smo nato določil termogravimetrično. Vzorec supernatanta smo prenesli v plastično centrifugirno kiveto in centrifugirali 7 minut pri 25 °C na 11000 obratih na minuto (Biofuge 17RS) za odstranitev morebitnih mikrokapsul. Vzorce smo nato prenesli v predhodno stehtane penicilinke in dali sušit v sušilnik na 80 °C do konstantne teže.

Kemijska sestava mikrokapsul

Kemijsko sestavo mikrokapsul smo določili s FTIR spektrometrom Spectrum One Perkin Elmer v območju od 4000 do 400 cm-1. Vzorce smo pripravili v obliki tabletk KBr.

Debelina polimerne membrane

Debelino polimerne membrane smo določili računsko. Upoštevali smo konstantno razmerje mase polimerne membrane in jedra.

Rezultati in razprava

Porazdelitev velikosti mikrokapsul

Povprečne velikosti mikrokapsul nismo računali, saj smo te podatke dobili direktno iz meritev porazdelitve delcev.

Primerjanje povprečne velikosti mikrokapsul vzorcev PS I, PS II in PS III, kjer je bil uporabljen isti izocianat, različen pa je bil utežni delež le-tega, kažejo anomalijo vzorca PS II, saj je bila velikost pri tem vzorcu veliko večja od ostalih dveh, ki sta med seboj primerljivi. Grafi IR spektroskopije teh treh sintez imajo popolnoma identične signale, razlikujejo se le v vrednosti transmitance. Tako lahko to anomalijo pripišemo večjemu aglomeriranju vzorca sinteze PS II. Če to anomalijo izpustimo, lahko rečemo, da se s povečevanjem utežnega deleža izocianata v reakcijski zmesi povečuje velikost mikrokapsul.

Primerjava sintez PU III, PU IV in PU V, ki se razlikujejo le po utežnem delu uporabljenega izocianata in po utežnem razmerju izocianat / EDA, kaže naraščanje velikosti mikrokapsul z zmanjševanjem utežnega deleža izocianata oziroma zmanjševanjem utežnega razmerja izocianat / EDA.

4/12


Slika 1: Številčna porazdelitev velikosti delcev

Preglednica 3: Povprečna velikost mikrokapsul

sinteza PS I PS II PS III PU IPU II

PU III PU IV PU V

povprečna velikost mikrokapsul [μm]

0,647 9,28 0,748 9,85 7,94 6,21 6,45 10,81

Na splošno so najmanjše mikrokapsule pri sintezi PS I, največje pa pri sintezi PU V. Najožjo porazdelitev velikosti mikrokapsul smo dosegli pri sintezi PS III in PS I, ki imata hkrati tudi najmanjšo povprečno velikost mikrokapsul. Najširšo porazdelitev velikosti imajo mikrokapsule sinteze PU IV in PU V, pri čemer ima slednja tudi najvišjo povprečno velikost mikrokapsul.

Morfologija mikrokapsul

Iz mikroskopskih slik vzorcev sintez PS I, PS II in PS III vidimo poškodovane mikrokapsule. Glede na jasnost slik je izredno težko opredeliti, ali gre v primeru poškodovanih mikrokapsul za udrte mikrokapsule s celo polimerno membrano ali za odprte mikrokapsule s sproščenim jedrom. Edina jasna mikroskopska slika, ki kaže odprto mikrokapsulo, je na sliki PS III desno spodaj. Iz mikroskopskih slik je razvidno, da so edine sintetizirane nepoškodovane mikrokapsule pri sintezi PU III. Je pa seveda možno, da je slika premalo izrazita in nam ne da pravega rezultata. Slika PU IV prvič jasno pokaže mikrokapsule z udrto polimerno membrano. Odprtih mikrokapsul ni vidnih.

5/12


PS I (1000x) PS II (1000x)

PS III (400x) PU I (400x)

6/12


PU II (400x) PU III (400x)

PU IV (400x) PU V (400x)

Slika 2: Mikroskopske slike vzorcev

SEM slika PS I kaže, da so večje mikrokapsule (od okoli 8 do 16 μm) lepe sferične oblike brez udrte membrane z gladko površino, nekatere pa imajo na površini do 0,5 μm velike sferične delce. Najmanjše izmerjene mikrokapsule na sliki imajo premer okoli 0,7 μm. Večje mikrokapsule sinteze PS I imajo bolj udrto polimerno membrano, površina

7/12


mikrokapsul je gladka, so pa nekje na površino vezane manjše mikrokapsule. Povprečna velikost je pod enim mikrometrom, kar se ujema z rezultati granulometrične analize.

PS I (3000x) PS II ( 3000x)

PS III (3000x) PU I (1000x)

PU III (3000x) PU IV (3000x)

Slika 3: SEM mikroskopske slike vzorcev

Na sliki PS III opazimo, da mikrokapsule niso poškodovane in so lepe sferične oblike, je pa opazno povečano število majhnih mikrokapsul na površini večjih. Najmanjša izmerjena mikrokapsula je velika okoli 0,5 μm.

Mikrokapsule sinteze PU I imajo hrapavo površino, delež poškodovanih mikrokapsul je večji kot pri mikrokapsulah PS II in PS III.

Na sliki PU III smo prvič jasno opazili razpadlo polimerno membrano na več delov in je očitno najbolj krhka. Na sliki PU IV vidimo, da so praktično vse mikrokapsule poškodovane.

8/12


Membrana je razpokana in udrta. Majhne kroglice velikosti okoli 3 μm so najverjetneje jedrni material.

Ob upoštevanju, da se sinteze z oznako PS razlikujejo le v utežnem deležu uporabljenega izocianata, lahko v skladu z zgornjimi rezultati ugotovimo, da v vseh treh primerih dobimo mikrokapsule s celo polimerno membrano, da pa le ta postaja s povečevanjem utežnega deleža izocianata trša in s tem manj udrta (PS III). Mikrokapsule z oznako PU I so izmed navedenih najbolj hrapave. Primerjava sintez PU III in PU IV, ki se razlikujeta v utežnem deležu uporabljenega izocianata in v utežnem razmerju izocianat / EDA, kaže, da so mikrokapsule sinteze PU III, kjer je utežni delež izocianata večji, prav tako pa tudi razmerje izocianat / EDA, bolj krhke. Primerjava vseh sintez kaže, da so glede na morfologijo najustreznejše sintetizirane mikrokapsule z oznako PS III.

Mehanske lastnosti mikrokapsul

Rezultati analize mikroskopskih slik kažejo, da vzorca PS I in PS III izkazujeta najboljšo trdnost polimerne membrane, saj tudi pri tlačni obremenitvi 3 bare del mikrokapsul ohrani svojo prvotno obliko. Najbolj krhko polimerno membrano imata vzorca PS II in PU I, pri čemer so mikrokapsule sinteze PU I bolj deformirane od mikrokapsul sinteze PS II. Tlačna obremenitev 1 bar ima največji vpliv na vzorca sinteze PS II in PU I. Najbolj elastično polimerno membrano imajo mikrokapsule sinteze PU IV in PU V.

Učinkovitost mikroenkapsuliranega insekticida

Kot kriterij učinkovitosti smo upoštevali čas pogina mravlje. Kot maksimalni čas testiranja smo opredelili 10 ur. Vzorci z daljšim časom, potrebnim za pogin mravelj, so ovrednoteni kot neustrezni. Rezultati so pokazali, da je po zgornjih kriterijih ustreznih 5 vzorcev, 3 pa so neustrezni. Opazimo, da so najučinkovitejše mikrokapsule sinteze PU III in PU IV. Nekoliko slabše so mikrokapsule sintez PS I, PS II in PS III. Potreben čas za pogin mravelj pri sintezah PS I, PS II in PS III je od 300 do 350 minut, pri sintezah PU III in PU IV približno 125 minut.

Primerjanje SEM mikroskopskih slik z rezultati testa kažejo, da so mikrokapsule, ki sem jih opredelil kot najbolj krhke (PU III), najbolj učinkovite. Primerjava vzorcev sintez PS I, PS II in PS III med SEM slikami in rezultati kaže, da je učinkovitost mikrokapsul z mehkejšo steno boljša (PS I) od tistih s tršo polimerno membrano. Na tem mestu velja omeniti, da je bil specifičen učinek delovanja insekticida (hiperaktivnost, zmedenost mravelj) opazen pri vseh vzorcih že 10 do 20 minut po kontaktu.

Sproščanje insekticida

Iz slike 4 je razvidno, da je najintenzivnejše sproščanje insekticida iz mikrokapsul sinteze PU II. Po 80 dneh se iz mikrokapsul sprosti okoli 43 % permetrina.

Za mikrokapsule sintez PS II, PS III, PU I, PU III, PU IV in PU V je značilno, da se sproščanje insekticida ustali v 50 do 60 dneh po sintezi. Najprej se ustali sproščanje iz mikrokapsul sinteze PS II. Najnižji odstotek sproščenega insekticida imajo mikrokapsule sinteze PU IV in PU V. Razberemo tudi, da je najoptimalnejše sproščanje insekticida iz mikrokapsul sintez PS II in PS III.

Primerjava sintez PU III, PU IV in PU V kaže, da se z naraščanjem povprečne velikosti mikrokapsul sproščanje insekticida niža. Iz tega sledi, da z zmanjševanjem utežnega deleža izocianata (predpolimer E29) poroznost mikrokapsul pada. Ob tem je potrebno opozoriti, da je iz SEM mikroskopskih slik sinteze PU III in PU IV (slika 3) razvidno, da je razlog izredno nizkega sproščanja v poškodbi mikrokapsul, saj se zaradi

9/12


tega večino insekticida sprosti takoj po sintezi. Sintezi PU I in PU II, ki imata debelino membrane 1,013 μm oz. 0,694 μm, potrjujeta domnevo, da na sproščanje poleg debeline membrane vpliva tudi vrsta izocianata ter poroznost polimerne membrane.

Na splošno je najustreznejše sproščanje iz mikrokapsul sintez PS I, PS II in PS III, torej iz mikrokapsul s polisečninsko membrano.

Slika 4: Sproščanje permetrina v vodo

Kemijska sestava mikrokapsul

Slika 5: IR spektri vzorcev

Na sliki 5 vidimo, da imajo vsi vzorci širok signal v območju 3350 do 3300 cm -1. Ta signal ustreza hidroksilni (OH) skupini PVA, kar potrjuje, da je PVA kemijsko vezan na polimerno membrano.

10/12


Jasno opazimo, da imata v območju 2280 do 2260 cm -1 sintezi PU I in PU II signal, ki je karakterističen za izocianatno skupino (-N=C=O).5 Prisotnost signala pove, da pri teh dveh sintezah ni zreagiral ves izocianat. Razlog je najverjetneje prekratek čas sinteze. Signal v območju 1655 do 1610 cm-1 ustreza sečninskemu karbonilu (-C=O).6 Primerjava razmerij transmitanc (po odštetju baznih linij) pokaže, da delež polisečnine narašča od sinteze PS I do sinteze PS III, pri sintezah PU pa delež polisečnine pada od sinteze PU I do PU V. Jasno sta opazna karakteristična signala za permetrin pri 1585 in 1728 cm -1.3 O primerjavi, v katerih mikrokapsulah je več poliuretana, ne moremo govoriti, saj se signal uretanskega karbonila prekriva s signalom permetrina (1728 cm-1).

Debelina polimerne membrane

Iz primerjave debeline stene in velikosti mikrokapsul lahko zaključimo, da debelina polimerne membrane pri sintezah PS I, PS II in PS III narašča z naraščanjem utežnega deleža izocianata.

Mikrokapsule sintez PU I in PU II imata najdebelejšo polimerno membrano, ki je debeline od 0.7 do 1 μm.

Debelina polimerne membrane pri mikrokapsulah sintez PU III, PU IV in PU V, kjer je bil uporabljen prepolimer izocianata, je v območju od 0.27 do 0.37 μm. Vpliv razmerja funkcionalnih skupin na debelino polimerne membrane je težko določiti, je pa ta vpliv razviden pri velikosti mikrokapsul - z zmanjšanjem (razpolavljanjem) razmerja izocianatnih in aminskih funkcionalnih skupin povprečen premer mikrokapsul narašča.

Primerjava mikrokapsul sintez PS in PU kaže, da s sintezo PS dobimo mikrokapsule z najtanjšo polimerno membrano, ob čemer je potrebno poudariti, da je razlog v majhnih mikrokapsulah, saj je razmerje debeline polimerne membrane in velikosti mikrokapsule podobno kot pri mikrokapsulah sintez PU.

Tabela 4: Debelina polimerne membrane

Sinteza dme [μm] dmk [μm] dme/ dmk

PS I 0,025 0,647 0,038

PS II 0,522 9,28 0,056

PS III 0,064 0,748 0,085

PU I 1,013 9,85 0,103

PU II 0,694 7,94 0,087

PU III 0,351 6,21 0,056

PU IV 0,272 6,45 0,042

PU V 0,371 10,81 0,034

Zaključek

Z raziskavo smo ugotovili, da na lastnosti polisečninskih in polisečninsko-poliuretanskih mikrokapsul lahko vplivamo z izbiro izocianata in njihovim utežnim deležem, pri čemer različni izocianati kažejo različne vplive ob povečevanju utežnega deleža. Na velikost mikrokapsul vplivajo tudi sintezni pogoji, zlasti je pomembna faza emulgiranja. Izocianat v obliki predpolimera je po naših raziskavah najmanj ustrezen za

11/12


mikroenkapsulacijo permetrina. Polisečninske mikrokapsule na splošno izkazujejo boljše lastnosti od poliuretansko-sečninskih mikrokapsul.

Reference

1. S. K. Ghosh, Functional Coatings by Polymer Microencapsulation; Wiley VCH, Weinheim, 2006, pp 153—185.

2. S. Benita, Microencapsulation: Metod and Industrial Applications; Taylor & Francis Group, New York, N. Y., 2006, pp 55—76.

3. J. Pušlar, D. Štefanec, A. Vrhunec, Tekočinska mikroenkapsulacija z medfazno polimerizacijo, SKD, 2009

4. T. Takahashi, Y. Taguchi, M. Tanaka, Journal of Chemical Engineering of Japan, 2005, 38, pp 929—936.

5. E. Campos, R. Cordeiro, P. Alves, M. G. Rasteiro, M. H. Gil, Journal of Microencapsulation,2008, 25, pp 154—169.

6. K. Hong, S. Park, Reactive & Functional Polymers, 1999, 42, pp 193—200.

Abstract. We microencapsulated polyurea microcapsules containing insecticide permethrine by interfacial polymerization with reaction between hexamethylene diisocianate uretdion (HMDI) and ethylene diamine (EDA). The aim of this study was to determine optimal process parameters for design of microcapsules with optimal release behavior. The morphology of microcapsules was investigated with optical and SEM microscopy, average particle size and distribution were determined with laser diffraction technique. The release of insecticide in water suspension of microcapsules was determined gravimetrically and chemical structure of polymeric membrane was determined with FTIR spectroscopy. The effectiveness of microencapsulated permethrine was experimented on ants.

Keywords: Microencapsulation, Interfacial polymerization, Microcapsules, Polyurea membrane

12/12