하이드록실기에는셀룰로스 에테르분자와 에테르 결합의 산소 원자는 물 분자와 수소 결합을 형성하여 자유수를 결합수로 바꾸어 보수에 좋은 역할을 한다. 물 분자와 셀룰로오스 에테르 분자 사슬 사이의 상호 확산은 물 분자가 셀룰로오스 에테르 거대 분자 사슬의 내부로 들어가 강력한 구속을 받도록 하여 자유수와 얽힌 물을 형성하여 시멘트 슬러리의 보수성을 개선한다. 셀룰로오스 에테르는 신선한 시멘트 슬러리의 유동 특성, 다공성 네트워크 구조 및 삼투압을 개선하거나 셀룰로오스 에테르의 필름 형성 특성을 개선하여 물의 확산을 방해한다.
셀룰로스 에테르 자체의 수분 보유력은 셀룰로스 에테르 자체의 용해도와 탈수에 기인합니다. 히드록실기의 수화 능력만으로는 분자 간의 강한 수소 결합과 반데르발스 힘을 감당하기에 충분하지 않기 때문에 팽윤만 할 뿐 물에 녹지 않습니다. 치환기가 분자 사슬에 도입되면 치환기가 수소 사슬을 파괴할 뿐만 아니라, 인접한 사슬 사이에 치환기가 끼어 사슬 간 수소 결합도 파괴됩니다. 치환기가 클수록 분자 간 거리가 멀어지고 수소 결합 파괴 효과가 커집니다. 셀룰로스 격자가 팽윤한 후 용액이 유입되고 셀룰로스 에테르는 수용성이 되어 고점도 용액을 형성하여 수분 보유에 중요한 역할을 합니다.
수분 유지 성능에 영향을 미치는 요인:
점도: 셀룰로스 에테르의 점도가 높을수록 보수 성능이 우수하지만, 점도가 높을수록 셀룰로스 에테르의 상대 분자량이 증가하고 용해도가 감소하여 모르타르의 농도 및 시공 성능에 부정적인 영향을 미칩니다. 일반적으로 동일한 제품이라도 다양한 방법으로 측정한 점도 결과는 매우 다르므로, 점도 비교 시에는 동일한 시험 방법(온도, 로터 등)을 사용하여 비교해야 합니다.
첨가량: 모르타르에 첨가되는 셀룰로스 에테르의 양이 많을수록 보수 성능이 향상됩니다. 일반적으로 소량의 셀룰로스 에테르만으로도 모르타르의 보수율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 첨가량이 일정 수준에 도달하면 보수율 증가 추세가 둔화됩니다.
입자 미세도: 입자가 미세할수록 보수성이 우수합니다. 셀룰로스 에테르의 큰 입자가 물과 접촉하면 표면이 즉시 용해되어 겔을 형성하여 재료를 감싸 물 분자가 더 이상 침투하지 못하게 합니다. 때로는 장시간 교반에도 균일한 분산 및 용해가 이루어지지 않아 탁한 응집 용액이나 응집물이 형성되어 셀룰로스 에테르의 보수성에 큰 영향을 미칩니다. 용해도는 셀룰로스 에테르를 선택하는 요소 중 하나입니다. 미세도는 메틸 셀룰로스 에테르의 중요한 성능 지표이기도 합니다. 미세도는 메틸 셀룰로스 에테르의 용해도에 영향을 미칩니다. 거친 셀룰로스 에테르는 일반적으로 과립 형태이며 응집 없이 물에 쉽게 용해되지만, 용해 속도가 매우 느려 건식 모르타르에 사용하기에 적합하지 않습니다.
온도: 주변 온도가 상승함에 따라 셀룰로스 에테르의 수분 보유력은 일반적으로 감소하지만, 일부 변형 셀룰로스 에테르는 고온 조건에서도 우수한 수분 보유력을 보입니다. 온도가 상승하면 중합체의 수화가 약해지고 사슬 사이의 물이 방출됩니다. 탈수가 충분히 이루어지면 분자들이 응집되어 3차원 네트워크 구조의 겔을 형성하기 시작합니다.
분자 구조: 치환도가 낮은 셀룰로오스 에테르는 보수성이 더 좋습니다.
증점 및 틱소트로피
농화:
접착력 및 처짐 방지 성능에 미치는 영향: 셀룰로스 에테르는 습윤 모르타르에 우수한 점도를 부여하여 습윤 모르타르와 기층과의 접착력을 크게 향상시키고 모르타르의 처짐 방지 성능을 개선합니다. 미장 모르타르, 타일 접착 모르타르, 외벽 단열 시스템 등에 널리 사용됩니다.
재료 균질성에 미치는 효과: 셀룰로스 에테르의 증점 효과는 신선하게 혼합된 재료의 분산 방지 능력과 균질성을 높이고, 재료의 층화, 분리 및 물 침투를 방지하며, 섬유 콘크리트, 수중 콘크리트 및 자체 압축 콘크리트에 사용할 수 있습니다.
증점 효과의 원천 및 영향: 시멘트계 재료에 대한 셀룰로스 에테르의 증점 효과는 셀룰로스 에테르 용액의 점도에 기인합니다. 동일한 조건에서 셀룰로스 에테르의 점도가 높을수록 변성 시멘트계 재료의 점도는 향상되지만, 점도가 너무 높으면 재료의 유동성 및 작업성(예: 미장용 칼날에 달라붙는 현상)에 영향을 미칩니다. 높은 유동성을 요구하는 셀프레벨링 모르타르 및 자가충전 콘크리트는 매우 낮은 셀룰로스 에테르 점도를 필요로 합니다. 또한, 셀룰로스 에테르의 증점 효과는 시멘트계 재료의 물 사용량을 증가시키고 모르타르 생산량을 증가시킵니다.
틱소트로피:
고점도 셀룰로스 에테르 수용액은 높은 요변성을 갖는데, 이는 셀룰로스 에테르의 주요 특성이기도 합니다. 메틸셀룰로스 수용액은 일반적으로 겔 온도 이하에서 유사가소성 및 비요변성 유동성을 나타내지만, 낮은 전단 속도에서는 뉴턴 유동 특성을 나타냅니다. 유사가소성은 셀룰로스 에테르의 분자량이나 농도가 증가함에 따라 증가하며, 치환기의 종류 및 치환도와는 무관합니다. 따라서 MC, HPMC, HEMC 등 동일한 점도 등급의 셀룰로스 에테르는 농도와 온도가 일정하게 유지되는 한 항상 동일한 유변학적 특성을 나타냅니다. 온도가 상승하면 구조적 겔이 형성되고 높은 요변성 유동이 발생합니다. 고농도 및 저점도 셀룰로스 에테르는 겔 온도 이하에서도 요변성을 나타냅니다. 이러한 특성은 시공 중 건축 모르타르의 평탄화 및 처짐을 조절하는 데 매우 유용합니다.
공기 유입
작업 성능에 대한 원리 및 효과: 셀룰로오스 에테르는 신선 시멘트 기반 재료에 상당한 공기 연행 효과를 나타냅니다. 셀룰로오스 에테르는 친수성 기(히드록실기, 에테르기)와 소수성 기(메틸기, 포도당 고리)를 모두 가지고 있습니다. 셀룰로오스 에테르는 표면 활성을 가진 계면활성제이므로 공기 연행 효과를 나타냅니다. 공기 연행 효과는 볼 효과를 발생시켜 신선하게 혼합된 재료의 작업 성능을 향상시킵니다. 예를 들어 작업 중 모르타르의 가소성과 평활성을 증가시켜 모르타르의 도포성을 향상시킵니다. 또한 모르타르 생산량을 증가시키고 생산 비용을 절감합니다.
기계적 특성에 미치는 영향: 공기 유입 효과로 인해 경화된 재료의 기공률이 증가하고 강도와 탄성 계수와 같은 기계적 특성이 감소합니다.
유동성에 미치는 영향: 계면활성제로서 셀룰로스 에테르는 시멘트 입자에 습윤 또는 윤활 효과를 부여하여 공기 연행 효과와 함께 시멘트 기반 재료의 유동성을 증가시키지만, 증점 효과는 유동성을 감소시킵니다. 셀룰로스 에테르가 시멘트 기반 재료의 유동성에 미치는 영향은 가소화 효과와 증점 효과가 복합적으로 작용합니다. 일반적으로 셀룰로스 에테르의 사용량이 매우 낮으면 가소화 또는 감수 효과로 주로 나타납니다. 사용량이 높으면 셀룰로스 에테르의 증점 효과가 급격히 증가하고 공기 연행 효과는 포화되는 경향이 있어 증점 또는 물 요구량 증가로 나타납니다.
게시 시간: 2024년 12월 23일