건식 모르타르의 성능 향상에 핵심적인 역할을 하는 저점도 혼화제는 건식 모르타르 재료비의 40% 이상을 차지합니다. 국내 시장에서 유통되는 혼화제의 대부분은 해외 제조업체에서 공급하며, 제품의 기준 배합비 또한 공급업체에서 제공합니다. 이로 인해 건식 모르타르 제품의 가격이 높게 유지되고 있으며, 대량 생산 및 다양한 용도의 일반 벽돌 및 미장용 모르타르 보급이 어렵습니다. 고급 시장은 해외 기업이 장악하고 있어 건식 모르타르 제조업체는 낮은 수익률과 가격 경쟁력 부족에 시달리고 있으며, 혼화제 적용에 대한 체계적이고 구체적인 연구가 부족하고 외국 제조법을 맹목적으로 따르는 경향이 있습니다. 본 논문에서는 건식 모르타르에 일반적으로 사용되는 혼화제 중 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC)의 역할에 대해 살펴보겠습니다.
하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPM)는 최근 생산량과 소비량이 급격히 증가하고 있는 셀룰로오스의 한 종류입니다. HPM은 정제된 면을 알칼리 처리한 후 프로필렌 옥사이드와 염화메틸을 에테르화제로 사용하여 일련의 반응을 통해 만들어지는 비이온성 셀룰로오스 혼합 에테르입니다. 치환도는 일반적으로 1.2~2.0입니다. 메톡실기와 하이드록시프로필기의 비율에 따라 성질이 달라집니다. HPM의 특징은 다음과 같습니다.
1. 하이드록시프로필메틸셀룰로오스는 찬물에 쉽게 용해되지만, 뜨거운 물에는 용해되기 어렵습니다. 그러나 뜨거운 물에서의 겔화 온도는 메틸셀룰로오스보다 훨씬 높습니다. 또한 찬물에서의 용해도 역시 메틸셀룰로오스에 비해 크게 향상되었습니다.
2. 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스의 점도는 분자량과 관련이 있습니다. 분자량이 클수록 점도가 높아집니다. 온도 또한 점도에 영향을 미치는데, 온도가 증가함에 따라 점도는 감소합니다. 그러나 높은 점도가 온도에 미치는 영향은 메틸셀룰로오스에 비해 적습니다. 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 용액은 실온에서 보관 시 안정합니다.
3. 하이드록시프로필메틸셀룰로오스의 수분 보유력은 첨가량, 점도 등에 따라 달라지며, 동일한 첨가량에서 메틸셀룰로오스보다 수분 보유율이 높다.
4. 하이드록시프로필메틸셀룰로오스는 산과 염기에 안정하며, 수용액은 pH 2~12 범위에서 매우 안정합니다. 가성소다와 석회수는 성능에 거의 영향을 미치지 않지만, 알칼리는 용해 속도를 높이고 점도를 약간 증가시킵니다. 하이드록시프로필메틸셀룰로오스는 일반 염에 안정하지만, 염 용액의 농도가 높을수록 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 용액의 점도가 증가하는 경향이 있습니다.
5. 하이드록시프로필메틸셀룰로오스는 수용성 고분자와 혼합하여 균일하고 점도가 높은 용액을 형성할 수 있습니다. 예를 들어 폴리비닐알코올, 전분 에테르, 식물성 검 등이 있습니다.
6. 하이드록시프로필메틸셀룰로오스는 메틸셀룰로오스보다 효소 저항성이 우수하며, 용액의 효소 분해 가능성도 메틸셀룰로오스보다 낮다.
7. 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스의 모르타르 구조물에 대한 접착력은 메틸셀룰로오스보다 높다.
게시 시간: 2023년 5월 9일