1. 서론
시멘트계 타일 접착제는 현재 특수 건식 혼합 모르타르 중 가장 널리 사용되는 제품으로, 시멘트를 주재료로 하고 입도 조절 골재, 보수제, 조기경화제, 라텍스 분말 및 기타 유기 또는 무기 첨가제를 혼합하여 제조합니다. 일반적으로 사용 시 물만 혼합하면 됩니다. 일반 시멘트 모르타르에 비해 표면재와 하지재 사이의 접착력을 크게 향상시키고, 미끄럼 방지 및 우수한 내수성을 제공합니다. 주로 건물 내외부 벽타일, 바닥타일 등의 장식재를 접착하는 데 사용되며, 내외부 벽, 바닥, 욕실, 주방 등 다양한 건축 장식 공간에 널리 사용됩니다. 현재 가장 널리 사용되는 타일 접착제입니다.
일반적으로 타일 접착제의 성능을 평가할 때 작업성 및 미끄럼 방지 능력뿐만 아니라 기계적 강도와 작업 시간도 고려합니다. 타일 접착제에 함유된 셀룰로스 에테르는 접착력, 칼날 부착성 등과 같은 점착성뿐만 아니라 타일 접착제의 기계적 특성에도 큰 영향을 미칩니다.
2. 타일 접착제의 작업 시간에 미치는 영향
습윤 모르타르에 고무 분말과 셀룰로오스 에테르가 공존할 때, 일부 데이터 모델에 따르면 고무 분말은 시멘트 수화 생성물에 부착되는 운동 에너지가 더 강하고, 셀룰로오스 에테르는 계면 유체에 더 많이 존재하여 모르타르의 점도와 응결 시간에 더 큰 영향을 미칩니다. 셀룰로오스 에테르의 표면 장력은 고무 분말보다 높으므로, 모르타르 계면에 셀룰로오스 에테르가 더 많이 존재하면 바탕 표면과 셀룰로오스 에테르 사이에 수소 결합 형성에 유리합니다.
습윤 모르타르에서 모르타르 내의 수분이 증발하고 셀룰로오스 에테르가 표면에 농축되며, 5분 이내에 모르타르 표면에 막이 형성되어 이후의 증발 속도를 감소시킵니다. 두꺼운 모르타르에서 더 많은 수분이 제거됨에 따라 수분의 일부는 얇은 모르타르 층으로 이동하고, 처음 형성된 막이 부분적으로 용해됩니다. 이러한 수분 이동은 모르타르 표면에 더 많은 셀룰로오스 에테르를 농축시킵니다.
따라서, 모르타르 표면에 셀룰로오스 에테르 피막이 형성되는 것은 모르타르의 성능에 큰 영향을 미칩니다. 1) 형성된 피막이 너무 얇으면 두 번 용해되어 수분 증발을 억제하지 못하고 강도가 저하됩니다. 2) 형성된 피막이 너무 두꺼우면 모르타르 내부 액체에 셀룰로오스 에테르 농도가 높아지고 점도가 높아 타일을 붙일 때 표면 피막이 쉽게 파괴되지 않습니다. 셀룰로오스 에테르의 피막 형성 특성은 가사 시간에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있습니다. 셀룰로오스 에테르의 종류(HPMC, HEMC, MC 등)와 에테르화 정도(치환도)는 셀룰로오스 에테르의 피막 형성 특성과 피막의 경도 및 인성에 직접적인 영향을 미칩니다.
3. 인장 강도에 미치는 영향
앞서 언급한 모르타르의 유익한 특성 외에도, 셀룰로오스 에테르는 시멘트의 수화 속도를 지연시키는 효과가 있습니다. 이러한 지연 효과는 주로 수화되는 시멘트 시스템 내의 다양한 광물상에 셀룰로오스 에테르 분자가 흡착되기 때문인데, 일반적으로 셀룰로오스 에테르 분자는 CSH(탄산수소나트륨)나 수산화칼슘과 같은 수용액에 주로 흡착되는 것으로 알려져 있습니다. 화학 제품에서는 클링커의 원래 광물상에 흡착되는 경우는 드뭅니다. 또한, 셀룰로오스 에테르는 공극 용액의 점도를 증가시켜 공극 용액 내 이온(Ca2+, SO42- 등)의 이동성을 감소시키고, 결과적으로 수화 과정을 더욱 지연시킵니다.
점도는 셀룰로오스 에테르의 화학적 특성을 나타내는 또 다른 중요한 매개변수입니다. 앞서 언급했듯이 점도는 주로 수분 보유 능력에 영향을 미치며, 굳지 않은 모르타르의 작업성에도 상당한 영향을 줍니다. 그러나 실험 연구 결과 셀룰로오스 에테르의 점도는 시멘트 수화 반응 속도에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다. 분자량 또한 수화에 미치는 영향이 미미하며, 분자량에 따른 최대 차이는 10분 정도에 불과합니다. 따라서 분자량은 시멘트 수화를 제어하는 핵심 매개변수가 아닙니다.
셀룰로오스 에테르의 열분해 지연 효과는 화학 구조에 따라 달라지며, 일반적으로 MHEC의 경우 메틸화 정도가 높을수록 열분해 지연 효과가 감소하는 경향을 보였다. 또한, 친수성 치환(예: HEC로의 치환)은 소수성 치환(예: MH, MHEC, MHPC로의 치환)보다 열분해 지연 효과가 더 강했다. 셀룰로오스 에테르의 열분해 지연 효과는 주로 치환기의 종류와 양이라는 두 가지 변수에 의해 영향을 받는다.
체계적인 실험을 통해 치환기의 함량이 타일 접착제의 기계적 강도에 중요한 역할을 한다는 것을 확인했습니다. 다양한 치환도를 가진 HPMC를 사용한 타일 접착제의 성능을 평가하고, 서로 다른 작용기를 포함하는 셀룰로오스 에테르가 다양한 경화 조건에서 타일 접착제의 기계적 특성에 미치는 영향을 조사했습니다.
본 실험에서는 화합물 에테르인 HPMC를 고려하므로 두 가지 측면을 종합적으로 살펴보아야 합니다. HPMC는 수용성과 광투과성을 확보하기 위해 일정 수준의 흡수성을 가져야 합니다. 치환기의 함량은 HPMC의 겔화 온도를 결정하며, 이는 HPMC의 사용 환경에도 영향을 미칩니다. 따라서 일반적으로 사용 가능한 HPMC의 작용기 함량은 특정 범위 내에 있습니다. 본 연구의 핵심은 이 범위 내에서 메톡시기와 하이드록시프로폭시기를 어떻게 조합하여 최적의 효과를 얻는가입니다. 그림 2는 특정 범위 내에서 메톡시기 함량이 증가하면 인발 강도가 감소하는 경향을 보이고, 하이드록시프로폭시기 함량이 증가하면 인발 강도가 증가하는 경향을 보임을 보여줍니다. 개방 시간에서도 유사한 효과가 나타납니다.
개방 시간 조건에서의 기계적 강도 변화 추세는 상온 조건에서의 변화 추세와 일치합니다. 메톡실(DS) 함량이 높고 하이드록시프로폭실(MS) 함량이 낮은 HPMC는 필름의 인성이 우수하지만, 반대로 습윤 모르타르 재료의 습윤 특성에 영향을 미칩니다.
게시 시간: 2023년 1월 9일