셀룰로오스
하이드록시에틸메틸셀룰로오스란?
1. 하이드록시에틸메틸셀룰로오스(Hydroxyethyl Methyl Cellulose, HEMC)
천연 셀룰로오스를 화학적으로 개질하여 제조한 비이온성 수용성 셀룰로오스 에테르입니다.
일반적으로 하이드록시에틸메틸셀룰로오스를 의미하며,
메틸하이드록시에틸셀룰로오스(Methyl Hydroxyethyl Cellulose, MHEC)라고도 부릅니다.
HEMC: Hydroxyethyl Methyl Cellulose
MHEC: Methyl Hydroxyethyl Cellulose
2. 화학적 구조
셀룰로오스의 수산기(-OH) 일부를 다음 작용기로 치환하여 제조합니다.
- (-OCH₃)
- (-OCH₂CH₂OH)
이러한 화학적 개질을 통해 천연 셀룰로오스에 수용성, 증점성, 보수성 및 작업성을 부여합니다.
HEMC는 단일한 화학물질이라기보다 메틸 치환도, 하이드록시에틸 치환도, 분자량 및 점도에 따라 여러 등급으로 공급되는 고분자 소재입니다.
3. 주요 특징
① 수용성
HEMC는 물에 분산·수화되어 점성이 있는 수용액을 형성합니다.
용해 속도는 입도, 표면처리 여부, 수온 및 교반조건에 따라 달라집니다.
② 증점성
적은 양으로도 수계 제품의 점도를 높여 흐름성과 작업성을 조절합니다.
저점도부터 고점도까지 다양한 등급이 있습니다.
③ 보수성
모르타르 내부의 수분이 바탕면으로 빠르게 흡수되거나 증발하는 것을 억제합니다.
시멘트가 충분히 수화될 수 있도록 도와줍니다.
④ 작업성 향상
모르타르, 미장재, 퍼티 및 타일 접착제의 혼합성과 발림성을 개선합니다.
시공할 때 재료가 부드럽게 움직이고 균일하게 도포되도록 돕습니다.
⑤ 처짐 방지
벽면에 시공한 타일 접착제나 모르타르가 아래로 흘러내리는 현상을 줄이는 데 사용됩니다.
⑥ 오픈타임 조절
타일 접착제 등을 바른 후 부착 작업을 수행할 수 있는 시간을 확보하는 데 도움을 줍니다.
⑦ 비이온성
HEMC는 비이온성 고분자이므로 여러 무기염, 안료 및 고분자 첨가제와 비교적 폭넓게 배합할 수 있습니다.
실제 상용성은 배합 조건별로 확인해야 합니다.
⑧ 열겔화
HEMC 수용액은 가열하면 겔화되고 냉각하면 원래 상태로 돌아오는 가역적인 열겔화 특성을 나타낼 수 있습니다.
겔화 온도는 치환도, 농도 및 첨가제에 따라 달라집니다.
4. 일반적인 물성
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물성 항목 |
일반적인 특징 |
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외관 |
백색∼회백색 분말 또는 과립 |
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이온성 |
비이온성 |
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수용성 |
물에 분산·수화되어 용해 |
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수용액 외관 |
투명∼반투명 점성 용액 |
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점도 |
등급·농도·온도·측정조건에 따라 다름 |
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증점성 |
우수 |
5. 주요 적용 분야
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적용 분야 |
HEMC의 주요 역할 |
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타일 접착제 |
보수성, 점도 조절, 오픈타임 확보, 처짐 억제 |
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시멘트 모르타르 |
보수성 및 작업성 개선 |
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미장 모르타르 |
발림성, 평활성 및 보수성 개선 |
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벽면 퍼티 |
점도 조절, 작업성 및 표면 균일성 개선 |
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EIFS·외단열 시스템 |
보수성, 작업성 및 처짐 조절 |
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석고 제품 |
보수성, 점도 및 작업성 조절 |
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자기수평재 |
점도와 흐름 특성 조절 |
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시멘트계 방수재 |
보수성 및 도포 작업성 개선 |
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라텍스 도료 |
증점과 레올로지 조절 |
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수성 접착제 |
점도와 보수성 조절 |
6. 물에 투입할 때 주의사항
HEMC를 물에 한꺼번에 넣으면 입자 표면이 먼저 수화되어 덩어리 또는 피시아이(Fish eye)가 생길 수 있습니다.
일반적으로 다음 사항을 확인해야 합니다.
- 교반되는 물에 천천히 투입합니다.
- 많은 양을 투입하지 않습니다.
- 표면처리 여부를 확인합니다.
- 권장하는 수온과 교반조건을 적용합니다.
- 수화될 수 있도록 충분한 시간을 둡니다.
7. HEMC와 HPMC의 차이
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구분 |
HEMC·MHEC |
HPMC |
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한글명 |
하이드록시에틸메틸셀룰로오스 |
하이드록시프로필메틸셀룰로오스 |
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주요 치환기 |
메톡시기·하이드록시에톡시기 |
메톡시기·하이드록시프로폭시기 |
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이온성 |
비이온성 |
비이온성 |
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수용성 |
수용성 |
수용성 |
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주요 기능 |
증점, 보수, 작업성 및 처짐 조절 |
증점, 보수, 피막 형성 및 열겔화 |
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대표 용도 |
건식 모르타르, 타일 접착제, 미장재 |
건축재료, 의약품, 식품, 코팅제 |
8. 등급 선정 시 확인사항
- 분야와 배합 조성
- 측정 농도·온도·시험방법및 하이드록시에틸 치환 수준
- 저항성
- 작업성
- 연행 특성
- 속도와 표면처리 여부및 회분 함량
- 석고·폴리머 분말과의 상용성