HPMC는 용도에 따라 건축용, 식품용, 의약품용으로 나눌 수 있습니다. 현재 국내 제품의 대부분은 건축용이며, 건축용 제품의 경우 퍼티 파우더에 사용되는 양이 매우 많습니다. HPMC 분말을 다른 분말 물질과 함께 충분히 혼합한 후 물을 첨가하여 용해시키면, 미세한 HPMC 분말 하나하나가 물과 만나 즉시 용해되어 덩어리짐 없이 녹을 수 있습니다. 퍼티 파우더 및 모르타르 제조업체들은 대부분 이 방법을 사용합니다. 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC)는 퍼티 파우더 모르타르에서 증점제 및 보수제로 사용됩니다.
HPMC의 겔화 온도는 메톡시 함량과 관련이 있으며, 메톡시 함량이 낮을수록(↓) 겔화 온도가 높아집니다(↑). 냉수용성 HPMC는 글리옥살로 표면 처리되어 있어 찬물에 빠르게 분산되지만, 실제로 용해되는 것은 아닙니다. 점도가 증가할 때 비로소 용해됩니다. 열용해형 HPMC는 글리옥살로 표면 처리되지 않습니다. 글리옥살 함량이 많으면 분산은 빠르지만 점도 증가는 느리고, 함량이 적으면 그 반대입니다. HPMC는 냉수용성 HPMC와 열용해형 HPMC로 나눌 수 있습니다. 냉수용성 HPMC 제품은 찬물에 빠르게 분산되어 물에 녹아 없어집니다. 이때 액체는 HPMC가 물에 분산된 상태이므로 점도가 없습니다. 약 2분 후 액체의 점도가 점차 증가하여 투명한 점성 콜로이드를 형성합니다. 열용해형 HPMC 제품은 찬물에 닿으면 빠르게 분산되고, 뜨거운 물에 닿으면 녹아 없어집니다. 온도가 특정 온도까지 내려가면 점도가 서서히 나타나 투명한 점성 콜로이드를 형성합니다. 열용융형은 퍼티 분말과 모르타르에만 사용할 수 있습니다. 액체 접착제나 페인트에는 뭉침 현상이 발생하여 사용할 수 없습니다. 순간용융형은 적용 범위가 더 넓습니다. 액체 접착제와 페인트뿐만 아니라 퍼티 분말과 모르타르에도 제한 없이 사용할 수 있습니다.
용제법으로 제조된 HPMC는 톨루엔과 이소프로판올을 용제로 사용합니다. 세척이 제대로 되지 않으면 잔류 냄새가 남을 수 있습니다. 퍼티 파우더의 경우, 요구 조건이 낮아 점도가 100,000 정도면 충분하며, 중요한 것은 수분 보유력입니다. 모르타르의 경우, 요구 조건이 높아 점도가 150,000 이상이면 좋습니다. 접착제의 경우, 고점도의 순간 접착제가 필요합니다. 실제 사용 시 HPMC의 양은 기후, 온도, 지역 토양의 석회질 함량, 퍼티 파우더 배합 비율 및 고객 요구 품질에 따라 달라집니다. 일반적으로 HPMC 퍼티 파우더의 점도는 100,000이지만, 모르타르의 경우 요구 조건이 높아 사용 편의성을 위해 150,000 이상의 점도가 필요합니다. 또한, HPMC의 주요 기능은 수분 보유이며, 그 다음으로 점도 증가 기능이 있습니다. 퍼티 분말의 경우, 수분 보유력이 좋고 점도가 낮으면(70,000~80,000) 사용 가능합니다. 물론 점도가 높을수록 상대적으로 수분 보유력이 좋습니다. 점도가 100,000을 초과하면 점도가 수분 보유력에 영향을 미치게 됩니다. 하지만 그 영향은 크지 않으며, 일반적으로 하이드록시프로필 함량이 높은 제품이 수분 보유력이 더 좋습니다. 점도가 높은 제품은 상대적으로 수분 보유력이 좋으며, 시멘트 모르타르에 사용하기에 더 적합합니다.
퍼티 파우더에서 HPMC는 점증, 보수, 시공의 세 가지 역할을 합니다. HPMC 자체는 어떠한 화학 반응에도 참여하지 않습니다. 기포가 발생하는 이유는 물을 너무 많이 넣었거나, 바닥층이 완전히 건조되지 않은 상태에서 윗부분을 긁어내어 거품이 쉽게 발생하기 때문일 수 있습니다. 퍼티 파우더에서 HPMC의 점증 효과는 셀룰로오스가 점도를 높여 현탁액을 형성하고, 용액의 균일성과 일관성을 유지하며, 처짐을 방지하는 데 도움을 주는 것입니다. 또한, HPMC의 보수 효과는 퍼티 파우더의 건조 속도를 늦추고, 수분 작용 하에서 회분칼슘의 반응을 촉진하는 데 도움을 줍니다. 시공 효과는 셀룰로오스가 윤활 작용을 하여 퍼티 파우더의 시공성을 향상시키는 데 기여합니다. HPMC는 어떠한 화학 반응에도 참여하지 않고, 단지 보조적인 역할만 수행합니다.
퍼티 분말의 탈락은 주로 회석회석회의 품질과 관련이 있으며, HPMC(고성능 콘크리트)와는 거의 관련이 없습니다. 회석회석회의 칼슘 함량이 낮거나 회석회석회 내 CaO와 Ca(OH)₂의 비율이 부적절하면 분말 탈락이 발생할 수 있습니다. HPMC와 관련이 있다면, HPMC의 수분 보유력이 좋지 않은 경우에도 분말이 떨어져 나갈 수 있습니다. 퍼티 분말에 물을 첨가하여 벽에 바르면 화학 반응이 일어나 새로운 물질이 생성되므로, 벽에 발린 퍼티 분말이 떨어져 나가 분쇄하여 재사용하는 것은 새로운 물질(탄산칼슘)이 생성되었기 때문에 효과가 없습니다. 회분칼슘의 주요 성분은 Ca(OH)₂, CaO 및 소량의 CaCO₃의 혼합물이며, CaO+H₂O=Ca(OH)₂, Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O의 반응을 통해 탄산칼슘이 생성됩니다. 회분칼슘은 물과 공기 중에서 CO₂의 작용으로 탄산칼슘이 생성되는 반면, HPMC는 수분만 보유하여 회분칼슘의 반응을 촉진할 뿐, 자체적으로는 어떠한 반응에도 참여하지 않습니다.
게시 시간: 2023년 3월 18일