In order to investigate the effect of shape and interfacial morphology of n-octadecane phase change material in situ shape-stabilized in alginate/poly(vinyl alcohol) (PVA) blends on efficiency of latent heat, the in situ shape-stabilization films (ISSFs) were prepared from the hybrid solution of alginate/PVA blend and n-octadecane emulsion. It was found that the shape of n-octadecane domain in the polymer blend film was changed from disk to spherulite with increasing of polymer concentration in the hybrid solutions. At 18 wt% of alginate/PVA, the aspect ratio of n-octadecane in ISSFs was reached to almost 1. With decreasing of aspect ratio, the specific interfacial area decreased resulting in higher efficiency of latent heat. Moreover, it was notable that the interfacial morphology between n-octadecane and polymeric matrix of ISSFs affects significantly on the efficiency by showing that the efficiency of ISSFs decreased when alginate/PVA were chemically modified due to increase of micro-roughness in the interface.

수용성 고분자인 알긴산/poly(vinyl alcohol)(PVA) 블렌드 수용액에 상전이물질인 옥타데칸이 동시형태고정화된 복합필름을 제조하여 옥타데칸의 상분리 형상과 계면 특성이 잠열효율에 미치는 영향을 분석하였다. 고분자의 농도를 4-18 wt%까지 조절하면서 옥타데칸을 동시형태고정화 시켰을 때, 낮은 농도에서는 디스크 형상으로 형태고정화 되었으나 고분자 농도가 증가함에 따라 종횡비가 낮아지면서 구형에 가까운 형상으로 형태고정됨을 알 수 있었다. 종횡비가 낮아질수록 계면의 비표면적이 작아지고 이에 따라 결정화에 방해를 받는 계면에 존재하는 옥타데칸의 비율이 낮아짐으로써 잠열효율이 증가하는 결과를 나타내었다. 또한 알긴산/PVA를 가교반응으로 개질하였을 경우 동일조건에서 옥타데칸의 잠열효율이 낮아지는 것으로 나타났는데, 이는 가교에 따라 계면에 미세 요철이 발달되어 결과적으로 옥타데칸의 결정화가 방해된 것에 기인한 것으로 판단된다.

Keywords: alginate, latent heat, n-octadecane, phase change materials, poly(vinyl alcohol), shape-stabilization.