تهیه میکروکپسول‌های ملامین - فرمالدهید حاوی هگزادکان به عنوان ماده تغییر فاز: بررسی اثر مقدار و نوع مواد سطح‌فعال

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

چکیده

در این پژوهش، میکروکپسول‌های ملامین- فرمالدهید حاوی هگزادکان به روش پلیمرشدن درجای پراکنشی تهیه و اثر نوع و مقدار ماده سطح‌فعال بر شکل ‌شناسی و خواص گرمایی آنها بررسی شد. شکل‌شناسی نمونه‌ها با میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) و خواص گرمایی با آزمون‌های گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) و گرماوزن‌سنجی (TGA) ارزیابی شد. تصاویر SEM حاکی از به هم چسبیدگی میکروکپسول‌ها با افزایش نسبت  Triton X-100  (ماده سطح‌فعال‌ غیریونی) به سدیم دودسیل سولفات (SDS) به عنوان ماده سطح‌فعال یونی بود. مقدار هگزادکان کپسولی شده و پایداری گرمایی با افزایش این نسبت کاهش یافت. نتایج آزمون‌های SEM،DSC  و TGA نشان داد، ترکیب ۲۰ درصد وزنی Triton X-100 و۸۰  درصد وزنی SDS علاوه بر شکل‌شناسی مناسب، پایداری گرمایی بیشتری نسبت به سایر نمونه‌های دارند. کاهش مقدار کلی ماده سطح‌فعال منجر به چسبیدگی میکروکپسول‌ها شد و در مقدار کل %۴ وزنی ماده سطح فعال، میکروکپسول‌های کروی و جدا از یکدیگر تشکیل شد. طبق نتایج آزمون DSC و TGA نیز نمونه‌های دارای %۴ وزنی ماده سطح فعال، در کپسولی‌کردن هگزادکان هم‌زمان با افزایش پایداری گرمایی نسبت به سایر نمونه‌های بهتر بودند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Preparation of Melamine - Formaldehyde Microcapsules Containing Hexadecane as a Phase Change Material: The Effect of Surfactants Type and Concentration

نویسندگان [English]

  • Zeinab Alinejad
  • Fahimeh Khakzad
  • Abbas Rezaee Shirin-Abadi
  • Maryam Ghasemi
  • Ali Reza Mahdavian
Iran Polymer and Petrochemical Institute,Tehran, Iran
چکیده [English]

Microcapsules containing n-hexadecane (HD) as the core and melamineformaldehyde (MF) prepolymer as the shell were prepared by in-situ dispersion polymerization. The effects of surfactants type and amount were studied in relation to the morphology and thermal properties of microcapsules. The morphology of the microcapsules was studied using scanning electron microscopy (SEM) and thermal properties were detected by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). SEM images showed that the increase in the amount of Triton X-100 (non-ionic) to SDS (ionic) ratio resulted in the agglomeration of the prepared microcapsules. This increase led also to lower encapsulated hexadecane and thermal stability of microcapsules. As a result, the optimum composition of the above surfactants for obtaining higher thermal stability and proper morphology was
found to be 20 wt% of Triton X-100 and 80 wt% of SDS in the recipe. The optimum total amounts of surfactants was 4 wt%, which resulted in spherical and separate microcapsules. DSC and TGA analyses revealed that a sample prepared with 4 wt% of surfactants was not only successful in encapsulation of hexadecane but also showed
higher thermal stability compared with other formulations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • microcapsule
  • melamine-formaldehyde
  • surfactant
  • morphology
  • thermal properties