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Polymer(Korea), Vol.39, No.1, 23-32, January, 2015
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파라핀과 초고분자량 폴리에틸렌으로 구성된 형태안정성 상 전이 물질의 제조 및 특성
Preparation and Properties of Shape-Stabilized Phase Change Materials from UHMWPE and Paraffin Wax for Latent Heat Storage
이현석, 박재훈1, 임종하1, 서혜진1, 손태원2, †
  • 영남대학교 섬유공학과
  • 1영남대학교 유기신소재공학과
  • 2영남대학교 나노메디컬유기재료공학과
Hyun-Seok Lee, Jae-Hoon Park1, Jong-Ha Yim1, Hye-Jin Seo1, and Tae-Won Son2, †
  • Department of Textile Engineering, Yeungnam University, Gyeongsan 712-749, Korea
  • 1Department of Advanced Organic Materials, Yeungnam University, Gyeongsan 712-749, Korea
  • 2Department of Nano, Medical & Polymer Materials, Yeungnam University, Gyeongsan 712-749, Korea
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초록
상 전이 물질인 파라핀 왁스를 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)과의 absorption method를 통해 파우더를 제조 후 hot press를 사용하여 형태안정성 상 전이 물질(SSPCM) composite를 제조하였다. SSPCM composite의 화학, 미세구조, 형태, 열적, 결정구조, 유변학적 특성을 조사하기 위하여 FTIR, SEM, DSC, XRD, ARES 측정을 하였다. FTIR 분석결과 파라핀 및 UHMWPE의 고유 피크들이 나타나고 있는 것을 확인하였고, SEM 분석결과 파라핀의 농도가 40 wt%까지는 표면이 상당히 팽윤되며 거친 특성을 나타냄을 확인할 수 있었고, DSC 분석결과 SSPCM에서 파라핀 및 UHMWPE의 고유 융점들이 나타났고, XRD 분석에서는 파라핀과 UHMWPE의 2θ 값들이 SSPCM에서도 나타남을 확인할 수 있었고, ARES 분석에서는 파라핀 농도에 따른 G', G'', tanδ 값의 변화를 확인할 수 있었다. 종합적인 분석 결과를 통해, 파라핀의 농도가 30 wt%일 때, 형태안정성 측면에서 최적의 농도임을 확인할 수 있었다.
Phase change materials based on ultra high molecular weight of polyethylene (UHMWPE) blended with paraffin wax (mp 65 oC) were studied in this paper. In addition, this paper reviews recent studies on the preparation of shape stabilized phase change materials (SSPCM), such as SSPCM from UHMWPE and paraffin wax (mp 65 oC), their basic properties and possible applications to latent heat storage. The preparation method was an absorption method. Also, SSPCM composites were prepared by using a hot press at 200 oC for 10 min. The analysis for the shape ability of SSPCM to improve heat efficiency was measured by FTIR, SEM, DSC, XRD, and ARES. UHMWPE composites with 30 wt% paraffin wax (mp 65 oC) demonstrated less deterioration of physical property and effective thermal property compared with other conditions. As a result, these SSPCMs could be used for the heat storage and release materials for various products.
Keywords:phase change materials (PCM);ultra high molecular weight of polyethylene (UHMWPE);paraffin wax;shape stabilized phase change materials (SSPCM);absorption method;SSPCM composite;latent heat.
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