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초록

본 연구는 에폭시 말단 디메틸실록산(KF-105, EP) 매트릭스에 라우르산(LA)과 미리스트산(MA)을 화학적으로 그래프트한 형태 안정성 상변화물질(PCM) 복합체를 제조하고, 이를 나일론 직물에 코팅하여 고급 열 조절 텍스타일을 개발한 연구이다. 화학적 그래프팅 전략을 통해 LA와 MA를 EP 네트워크에 공유결합으로 결합시켰으며, FTIR 분광법과 FE-SEM을 통해 상분리 없는 균질하고 통합된 형태학을 확인했다. DSC 분석 결과, 화학적으로 통합된 LMEP 복합체는 22-40 °C의 넓은 상전이 온도 범위에서 약 82.1 J/g의 상당한 잠열을 보여 효과적인 열에너지 저장 능력을 나타냈다. LMEP 복합체는 순수 PCM 대비 인장강도가 약 9배, 파단 연신율이 40배 향상된 우수한 기계적 특성을 보였다. 매트릭스 내 견고한 공유결합으로 인해 융점보다 훨씬 높은 온도에서도 형태 안정성과 PCM 누출 방지 성능이 탁월했다. 나일론 직물에 코팅된 NF/LMEP 복합체는 41.2 J/g의 잠열을 유지했으며, 150회 열순환 후에도 잠열이 3.4%만 감소하는 뛰어난 장기 열순환 안정성을 보였다. IR 열화상 분석을 통해 NF/LMEP 복합체가 순수 나일론 대비 온도 전달을 효과적으로 지연시키고 낮은 표면온도를 유지하는 우수한 열 조절 성능을 확인했다. 이러한 결과는 PCM의 에폭시 매트릭스 화학적 통합이 지속적인 편안함과 안정성을 요구하는 차세대 웨어러블 열 조절 응용 분야 개발을 위한 매우 유망한 접근법임을 보여준다.

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