미니에멀젼 중합에 의한 파라핀 왁스의 나노캡슐화 및 상변환물질로서의 열적 특성

Abstract

폴리스티렌을 쉘 물질로 하여 상변환물질인 파라핀 왁스 코어 물질을 나노캡슐화하는 방법과 형성된 입자들의 열적 특성을 연구하였다. 나노캡슐화의 방법으로는 미니에멀젼 중합법을 채택하였다. 중합시 사용된 가교제의 성질, 유화제의 양, 상변환 물질과 단량체의 비율, 개시제의 친수성 등이 나노캡슐화된 상변환물질의 열적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 오스왈드 숙성에 의한 입자의 크기 변화, 형태 변화는 캡슐 입자의 열적 특성에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 또한 폴리스티렌 쉘의 친수성과 가교밀도도 캡슐 입자의 형태 변화와 이로 인한 열적 특성에 영향을 주는 것으로 나타났다. Encapsulation of a paraffin wax core as a phase change material with polystyrene shell and the its thermal characteristics caused by the encapsulation were studied. For the nanoencapsulation, the miniemulsion polymerization method was selected. The factors affecting the thermal properties of prepared nanocapsule particles of phase change material were analysed in aspect of the structure of crosslinking agents, amounts of surfactant, ratio of paraffin wax to monomer, and hydrophilicity of initiators. It was assumed that Oswald ripening plays the most important role in the changes of particle size, particle morphology, and thermal capacity of nanocapsule core. It was elucidated that the thermal capacity was also dependent on the hydrophilicity and crosslinking density of polystyrene shell components.