셀룰로오스 에테르는 에테르화 공정을 통해 천연 셀룰로오스로부터 합성된 고분자 화합물이며, 우수한 증점제 및 보수제입니다.
연구 배경
셀룰로오스 에테르는 최근 건식 혼합 모르타르에 널리 사용되어 왔으며, 가장 널리 사용되는 것은 메틸셀룰로오스 에테르(MC), 히드록시에틸셀룰로오스 에테르(HEC), 히드록시에틸셀룰로오스 에테르, 메틸셀룰로오스 에테르(HEMC), 히드록시프로필메틸셀룰로오스 에테르(HPMC)를 포함한 비이온성 셀룰로오스 에테르입니다. 현재 셀룰로오스 에테르 용액의 점도 측정 방법에 대한 문헌은 많지 않습니다. 국내에서는 일부 표준 및 논문에서만 셀룰로오스 에테르 용액의 점도 시험 방법을 규정하고 있습니다.
셀룰로스 에테르 용액의 제조 방법
메틸셀룰로오스 에테르 용액 제조
메틸셀룰로오스 에테르는 MC, HEMC, HPMC와 같이 분자 내에 메틸기를 포함하는 셀룰로오스 에테르를 말합니다. 메틸기의 소수성으로 인해 메틸기를 포함하는 셀룰로오스 에테르 용액은 열 겔화 특성을 가지므로 겔화 온도(약 60~80°C)보다 높은 온도의 뜨거운 물에는 용해되지 않습니다. 셀룰로오스 에테르 용액이 응집되는 것을 방지하려면 물을 겔 온도(약 80~90°C) 이상으로 가열한 후, 셀룰로오스 에테르 분말을 뜨거운 물에 넣고 저어 분산시킨 후, 계속 저어준 후 설정 온도까지 식히면 균일한 셀룰로오스 에테르 용액을 얻을 수 있습니다.
표면 처리되지 않은 메틸셀룰로오스 함유 에테르의 용해도 특성
용해 과정에서 셀룰로스 에테르의 응집을 방지하기 위해 제조업체는 때때로 분말 셀룰로스 에테르 제품에 화학적 표면 처리를 하여 용해를 지연시킵니다. 셀룰로스 에테르의 용해 과정은 셀룰로스 에테르가 완전히 분산된 후에 발생하므로, 응집물을 형성하지 않고 중성 pH 값의 냉수에 직접 분산시킬 수 있습니다. 용액의 pH 값이 높을수록 지연 용해 특성을 가진 셀룰로스 에테르의 용해 시간이 단축됩니다. 용액의 pH 값을 더 높게 조정하십시오. 알칼리도는 셀룰로스 에테르의 지연 용해성을 제거하여 용해 시 셀룰로스 에테르가 응집물을 형성하게 합니다. 따라서 셀룰로스 에테르가 완전히 분산된 후에 용액의 pH 값을 높이거나 낮춰야 합니다.
표면 처리된 메틸셀룰로오스 함유 에테르의 용해도 특성
히드록시에틸 셀룰로오스 에테르 용액의 제조
히드록시에틸 셀룰로스 에테르(HEC) 용액은 열 겔화 특성이 없으므로 표면 처리되지 않은 HEC는 뜨거운 물에서 응집체를 형성합니다. 제조업체는 일반적으로 분말 형태의 HEC에 화학적 표면 처리를 하여 용해를 지연시켜 중성 pH 값을 갖는 찬물에 응집체를 형성하지 않고 직접 분산시킵니다. 마찬가지로, 알칼리도가 높은 용액에서는 HEC의 용해도 손실이 지연되어 응집체를 형성할 수 있습니다. 시멘트 슬러리는 수화 후 알칼리성이고 용액의 pH 값이 12~13 사이이므로 표면 처리된 셀룰로스 에테르의 시멘트 슬러리 용해 속도도 매우 빠릅니다.
표면처리된 HEC의 용해도 특성
결론 및 분석
1. 분산 공정
표면처리 물질의 용해가 느려 시험시간에 부정적인 영향을 미치는 것을 방지하기 위해, 뜨거운 물을 사용하여 준비하는 것이 좋습니다.
2. 냉각 과정
셀룰로오스 에테르 용액은 냉각 속도를 줄이기 위해 주변 온도에서 교반하고 냉각해야 하며, 이로 인해 테스트 시간이 길어집니다.
3. 교반 과정
셀룰로스 에테르를 뜨거운 물에 넣은 후에는 계속 저어주세요. 물의 온도가 겔 온도 아래로 떨어지면 셀룰로스 에테르가 용해되기 시작하여 용액이 점차 점성을 띠게 됩니다. 이때 저어주는 속도를 줄여야 합니다. 용액이 일정 점도에 도달하면 10시간 이상 방치해야 거품이 천천히 표면으로 떠올라 터지면서 사라집니다.
셀룰로오스 에테르 용액의 기포
4. 수분 공급 과정
셀룰로오스 에테르와 물의 품질은 정확하게 측정해야 하며, 용액의 점도가 높아지기 전에 물을 보충하지 않도록 주의하세요.
5. 점도 시험
셀룰로스 에테르 용액의 틱소트로피성으로 인해 점도 측정 시 회전 점도계의 로터를 용액에 삽입하면 용액이 교란되어 측정 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 로터를 용액에 삽입한 후 5분간 방치한 후 측정해야 합니다.
게시 시간: 2023년 3월 22일