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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

물성 항목

일반적인 특징

외관

백색∼회백색 분말 또는 과립

이온성

비이온성

수용성

물에 분산·수화되어 용해

수용액 외관

투명∼반투명 점성 용액

점도

등급·농도·온도·측정조건에 따라 다름

증점성

우수

 

 

5. 주요 적용 분야

적용 분야

HEMC의 주요 역할

타일 접착제

보수성, 점도 조절, 오픈타임 확보, 처짐 억제

시멘트 모르타르

보수성 및 작업성 개선

미장 모르타르

발림성, 평활성 및 보수성 개선

벽면 퍼티

점도 조절, 작업성 및 표면 균일성 개선

EIFS·외단열 시스템

보수성, 작업성 및 처짐 조절

석고 제품

보수성, 점도 및 작업성 조절

자기수평재

점도와 흐름 특성 조절

시멘트계 방수재

보수성 및 도포 작업성 개선

라텍스 도료

증점과 레올로지 조절

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

구분

HEMC·MHEC

HPMC

한글명

하이드록시에틸메틸셀룰로오스

하이드록시프로필메틸셀룰로오스

주요 치환기

메톡시기·하이드록시에톡시기

메톡시기·하이드록시프로폭시기

이온성

비이온성

비이온성

수용성

수용성

수용성

주요 기능

증점, 보수, 작업성 및 처짐 조절

증점, 보수, 피막 형성 및 열겔화

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