Preparation and characterization of attapulgite microcapsules coated with acrylic polymer

• Autorzy: Song Lining , Li Zhenxu , Yang Lina , Wang Ning , Zhao Jie , Gu Zheng

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2021.2.4

Warianty tytułu

PL

Otrzymywanie i charakterystyka mikrokapsułek attapulgitu powlekanych polimerami akrylowymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The attapulgite core-shell microcapsule type flame retardant was prepared by in situ polymerization. Attapulgite (ATP) was used as a core material with poly(methyl methacrylate) (PMMA) and poly(methyl methacrylate-co-acrylic acid) [P(MMA-co-AA)] as shell materials. The attapulgite was modified by the silane coupling agent. The effects of different shell materials and modification methods on the structure and properties of attapulgite core-shell microcapsules were studied by scanning electron microscopy, particle size distribution, infrared analysis and thermogravimetric analysis. The results showed that the coating effect was best when the amount of silane coupling agent was 1% of the attapulgite mass. The particle size of the microcapsule prepared with PMMA as shell material was uniform and the coating efficiency was better. After the copolymerization of acrylic acid (AA) in MMA shell materials, the cladding efficiency was improved. At the same time, the thermal decomposition temperature of the microcapsule shell material was greatly reduced, which is beneficial to the performance of attapulgite flame retardant.

PL

Metodą polimeryzacji in situ otrzymano uniepalniające attapulgitowe mikrokapsułki o budowie typu rdzeń-otoczka. Rdzeń stanowił attapulgit (ATP) modyfikowany silanowym środkiem sprzęgającym, a poli(metakrylan metylu) (PMMA) lub poli(metakrylan metylu-co-kwas akrylowy) [P(MMA-co-AA)] – otoczkę. Wpływ rodzaju użytego materiału powłokowego i metody modyfikacji na strukturę i właściwości otrzymanych mikrokapsułek oceniano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej, na podstawie rozkładu wielkości cząstek, analizy widm w podczerwieni i analizy termograwimetrycznej. Najlepsze właściwości wykazywała otoczka attapulgitowego rdzenia otrzymana z zastosowaniem środka sprzęgającego w ilości 1% mas. ATP. Wielkość mikrokapsułek wytworzonych z udziałem PMMA była jednorodna, a efektywność powlekania ATP modyfikowanego silanowym środkiem sprzęgającym była większa. Wydajność powlekania za pomocą kopolimeru P(MMA-co-AA) była lepsza niż w wypadku PMMA, a znacznie niższa temperatura rozkładu termicznego kopolimeru stanowiącego otoczkę mikrokapsułki stwarza korzystne warunki dla uniepalniającego działania attapulgitu.

Słowa kluczowe

EN

microcapsule; attapulgite; methyl methacrylate; acrylic acid; silane coupling agent

PL

mikrokapsułka; attapulgit; metakrylan metylu; kwas akrylowy; silanowy środek sprzęgający

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2021
• Tom: T. 66, nr 2
• Strony: 112--118
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Song Lining

• Qingdao University, School of Chemistry and Chemical Engineering, 308 Ningxia Road, Qingdao, Shandong P.R.C. 266071

• https://orcid.org/0000-0002-5671-4745

autor

Li Zhenxu

• Qingdao University, School of Chemistry and Chemical Engineering, 308 Ningxia Road, Qingdao, Shandong P.R.C. 266071

autor

Yang Lina

• Qingdao University, School of Chemistry and Chemical Engineering, 308 Ningxia Road, Qingdao, Shandong P.R.C. 266071

• https://orcid.org/0000-0002-5518-050X

autor

Wang Ning

• Qingdao University, School of Chemistry and Chemical Engineering, 308 Ningxia Road, Qingdao, Shandong P.R.C. 266071

• https://orcid.org/0000-0002-2509-3886

autor

Zhao Jie

• Qingdao University, School of Chemistry and Chemical Engineering, 308 Ningxia Road, Qingdao, Shandong P.R.C. 266071

• https://orcid.org/0000-0002-6754-3785

autor

Gu Zheng

• Qingdao University, School of Materials Science and Engineering, 308 Ningxia Road, Qingdao, Shandong P.R.C. 266071

• https://orcid.org/0000-0001-9521-2863

Bibliografia

• [1] Wang B., Lei X.: Bulletin of the Chinese Ceramic Society 2015, 3, 738.
• [2] Sun H., Su Q., Wang Y. et al.: Chemical Management 2018, 03, 10.
• [3] Li X.: “Study on attapulgite modified phosphorus--containing polyacrylate emulsion and its flame retardant properties”, Shaanxi University of Science and Technology, 2019.
• [4] Gao H.: “Research on modification and application of attapulgite”, Anhui University, 2010.
• [5] Navarchian A.H., Najafifipoor N., Ahangaran F.: Progress in Organic Coatings 2019, 132, 288. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2019.03.029
• [6] Yue W., Ai L., Jin H., Yifan H.: Chemical Engineering and Equipment 2018, 11, 281.
• [7] Wang C., Dai L., Yang Z. et al.: Polymers 2018, 10 (11), 1236 https://doi.org/10.3390/polym10111236
• [8] Wang L., Lv Y., Wang T., Xu M.: Proceedings of the International Conference on Chemical, Material and Food Engineering, Series: Advances in Engineering Research 2015 https://doi.org/10.2991/cmfe-15.2015.52
• [9] Ahangaran F., Hayaty M., Navarchian A.H. et al.: Polymer Testing 2017, 64, 330 https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2017.10.014
• [10] Ahangaran F., Hayaty M., Navarchian A.H. et al.: Applied Surface Science 2017, 399, 721 https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.12.116
• [11] Ye Z., Zhang P., Zhang J. et al.: Progress in Organic Coatings 2019, 127, 211 https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2018.11.021
• [12] Teeka P., Chaiyasat A., Chaiyasat P.: Energy Procedia 2014, 56, 181 http://dx.doi.org/10.1016/j.egypro.2014.07.147
• [13] Wang P., Xu G.: Polymer Materials Science and Engineering 2005, 03, 266.
• [14] “A preparation method of attapulgite modified by silane coupling agent: CN200610039834.9 [P]”, Jiangnan University, 2006-10-11.
• [15] He S., Mo L., Xu J.: China Paper 2014, 33 (10), 10.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).