추상적인:본 논문은 직교 실험을 통해 셀룰로오스 에테르가 타일 접착제의 주요 물성에 미치는 영향과 그 법칙을 탐구한다. 셀룰로오스 에테르 최적화의 주요 측면들은 타일 접착제의 여러 물성을 조절하는 데 중요한 참고자료가 될 수 있다.
현재 우리나라의 셀룰로오스 에테르 생산, 가공 및 소비는 세계 최고 수준입니다. 셀룰로오스 에테르의 지속적인 개발과 활용은 우리나라 신건축자재 개발의 핵심입니다. 타일 접착제의 지속적인 개발과 성능 최적화 및 개선으로 신건축자재 시장에서 모르타르 적용 유형의 선택 폭이 넓어졌습니다. 그러나 타일 접착제의 주요 성능을 어떻게 더욱 최적화할 것인가가 타일 접착제 시장의 새로운 발전 방향이 되었습니다.
1. 원자재 테스트
시멘트: 본 실험에서는 창춘야타이에서 생산한 PO 42.5 일반 포틀랜드 시멘트를 사용했습니다.
석영 모래: 본 실험에서는 내몽골 달린에서 생산된 50~100메쉬 크기의 모래를 사용했습니다.
재분산성 라텍스 분말: 본 실험에서는 산시 산웨이(Shanxi Sanwei)에서 생산한 SWF-04를 사용했습니다.
목재 섬유: 본 실험에 사용된 섬유는 창춘 후이황 건축자재에서 생산한 것입니다.
셀룰로오스 에테르: 본 시험에서는 산둥 루이타이에서 생산한 점도 40,000의 메틸 셀룰로오스 에테르를 사용합니다.
2. 시험 방법 및 결과 분석
인장 접착 강도 시험 방법은 JC/T547-2005 표준을 따른다. 시험편의 크기는 40mm x 40mm x 160mm이다. 성형 후 1일 동안 방치하고 거푸집을 제거한다. 항온항습기에서 27일 동안 양생한 후, 드로잉 헤드와 시험편을 에폭시 수지로 접착한다. 그 후 (23±2)°C의 온도와 (50±5)%의 상대습도를 유지하는 항온항습기에 1일 동안 보관한다. 시험 전, 시험편에 균열이 있는지 확인한다. 만능 전자 인장 시험기에 고정 장치를 설치하여 고정 장치와 시험기 사이의 연결부가 휘어지지 않도록 하고, (250±50) N/s의 속도로 시험편을 인장하여 시험 데이터를 기록한다. 본 실험에서 사용된 시멘트의 양은 400g이고, 기타 재료의 총량은 600g이며, 물-결합재 비율은 0.42로 고정하였다. 또한, 직교 설계(3인자, 3수준)를 채택하였으며, 각 요인은 셀룰로오스 에테르 함량, 고무 분말 함량, 시멘트 대 모래 비율이다. 각 요인의 구체적인 투입량은 기존 연구 경험을 바탕으로 결정하였다.
2.1 시험 결과 및 분석
일반적으로 타일 접착제는 물에 담그면 인장 접착 강도가 떨어집니다.
직교 실험 결과에서 셀룰로오스 에테르와 고무 분말의 양을 증가시키면 타일 접착제의 인장 접착 강도가 어느 정도 향상되고, 모르타르와 모래의 비율을 줄이면 인장 접착 강도가 감소하는 것을 알 수 있다. 그러나 직교 실험 결과 2는 물에 침지 후와 20분 건조 후의 인장 접착 강도에 대한 세 가지 요인의 영향을 직관적으로 충분히 반영하지 못한다. 따라서 물에 침지 후 인장 접착 강도 감소의 상대값을 논의하는 것이 세 가지 요인의 영향을 더 잘 나타낼 수 있다. 강도 감소의 상대값은 초기 인장 접착 강도와 물에 침지 후 인장 강도를 이용하여 결정하며, 초기 인장 접착 강도에 대한 접착 강도 차이의 비율을 계산하였다.
시험 데이터 분석 결과, 셀룰로오스 에테르와 고무 분말의 함량을 증가시키면 수침 후 인장 접착 강도가 약간 향상되는 것으로 나타났습니다. 0.3% 함량일 때의 접착 강도는 0.1% 함량일 때보다 16.0% 높았으며, 고무 분말 함량이 증가할수록 향상 효과가 더욱 뚜렷해졌습니다. 고무 분말 함량이 3%일 때는 접착 강도가 46.5% 증가했습니다. 반면, 모르타르와 모래의 비율을 줄이면 수침 후 인장 접착 강도가 크게 감소하여 61.2% 감소했습니다. 그림 1에서 직관적으로 알 수 있듯이, 고무 분말 함량이 3%에서 5%로 증가함에 따라 접착 강도 감소율은 23.4% 증가했으며, 셀룰로오스 에테르 함량이 0.1%에서 0.3%로 증가함에 따라 접착 강도 감소율은 7.6% 증가했습니다. 모르타르와 모래의 비율이 1:2일 때, 1:1일 때와 비교하여 접착 강도의 상대적 감소율은 12.7% 증가했습니다. 그림에서 비교해 보면, 세 가지 요인 중 고무 분말의 양과 모르타르와 모래의 비율이 수침 인장 접착 강도에 가장 뚜렷한 영향을 미치는 것을 쉽게 알 수 있습니다.
JC/T 547-2005에 따르면 타일 접착제의 건조 시간은 20분 이상이어야 합니다. 셀룰로오스 에테르 함량을 증가시키면 20분간 공기 건조 후 인장 접착 강도가 점차 증가하며, 셀룰로오스 에테르 함량이 0.1%일 때와 비교하여 0.2%, 0.3%일 때 접착 강도는 각각 48.1%, 59.6% 증가했습니다. 고무 분말 함량을 증가시켜도 20분간 공기 건조 후 인장 접착 강도가 점차 증가하며, 고무 분말 함량이 3%일 때와 비교하여 4%, 5%일 때 접착 강도는 각각 19.0%, 41.4% 증가했습니다. 모르타르와 모래의 비율을 줄이면 20분 건조 후 인장 접착 강도가 점차 감소하며, 모르타르와 모래의 비율이 1:2일 때 1:1인 경우와 비교하면 인장 접착 강도는 47.4% 감소합니다. 접착 강도 감소의 상대적인 값이 다양한 요인의 영향을 명확하게 보여준다는 점을 고려할 때, 세 가지 요인을 통해 20분 건조 후 인장 접착 강도 감소의 상대적인 값을 살펴보면, 20분 건조 후에는 모르타르 비율이 인장 접착 강도에 미치는 영향이 이전만큼 크지 않지만, 셀룰로오스 에테르 함량의 영향은 더욱 뚜렷해지는 것을 알 수 있습니다. 셀룰로오스 에테르 함량이 증가함에 따라 강도 감소의 상대적인 값은 점차 감소하고 곡선은 완만해지는 경향을 보입니다. 이는 셀룰로오스 에테르가 20분 건조 후 타일 접착제의 접착 강도를 향상시키는 데 효과적임을 나타냅니다.
2.2 화학식 결정
위의 실험들을 통해 직교 실험 설계의 결과에 대한 요약을 얻을 수 있었다.
직교 실험 설계 결과 요약에서 우수한 성능을 보이는 A3, B1, C2 조합을 선택할 수 있는데, 이는 셀룰로오스 에테르와 고무 분말의 함량이 각각 0.3%와 3%이고, 모르타르와 모래의 비율이 1:1.5인 경우이다.
3. 결론
(1) 셀룰로오스 에테르와 고무 분말의 양을 증가시키면 타일 접착제의 인장 결합 강도를 어느 정도 증가시킬 수 있는 반면, 모르타르와 모래의 비율을 줄이면 인장 결합 강도가 감소하고 물에 침지 후 세라믹 타일 접착제의 인장 결합 강도에 대한 모르타르와 모래의 비율에 따른 셀룰로오스 에테르 양의 영향이 셀룰로오스 에테르 양의 영향보다 더 크다.
(2) 셀룰로오스 에테르의 양은 건조 20분 후 타일 접착제의 인장 접착 강도에 가장 큰 영향을 미치며, 이는 셀룰로오스 에테르의 양을 조절함으로써 건조 20분 후 타일 접착제의 인장 접착 강도를 크게 향상시킬 수 있음을 나타냅니다.
(3) 고무 분말의 양이 3%, 셀룰로오스 에테르의 양이 0.3%, 모르타르와 모래의 비율이 1:1.5일 때 타일 접착 성능이 가장 좋았으며, 이 시험에서 가장 좋은 조합이었습니다.
게시 시간: 2023년 2월 23일