L'éther de cellulose est un terme général désignant une série de produits produits par la réaction de la cellulose alcaline et d'un agent éthérifiant dans certaines conditions.La cellulose alcaline est remplacée par différents agents éthérifiants pour obtenir différents éthers de cellulose.Selon les propriétés d'ionisation des substituants, les éthers de cellulose peuvent être divisés en deux catégories : ioniques (comme la carboxyméthylcellulose) et non ioniques (comme la méthylcellulose).Selon le type de substituant, l'éther de cellulose peut être divisé en monoéther (comme la méthylcellulose) et en éther mixte (comme l'hydroxypropylméthylcellulose).Selon différentes solubilités, il peut être divisé en solubilité dans l'eau (telle que l'hydroxyéthylcellulose) et en solubilité dans les solvants organiques (telle que l'éthylcellulose).Le mortier mélangé à sec est principalement de la cellulose soluble dans l'eau, et la cellulose soluble dans l'eau est divisée en type instantané et type à dissolution retardée traitée en surface.
Le mécanisme d’action de l’éther de cellulose dans le mortier est le suivant :
(1) Une fois l'éther de cellulose contenu dans le mortier dissous dans l'eau, la distribution efficace et uniforme du matériau cimentaire dans le système est assurée en raison de l'activité de surface, et l'éther de cellulose, en tant que colloïde protecteur, « enveloppe » le solide. des particules et une couche de film lubrifiant se forment sur sa surface extérieure, ce qui rend le système de mortier plus stable et améliore également la fluidité du mortier pendant le processus de mélange et la douceur de la construction.
(2) En raison de ses propres caractéristiques de structure moléculaire, la solution d'éther de cellulose rend l'humidité du mortier difficile à perdre et la libère progressivement sur une longue période de temps, conférant au mortier une bonne rétention d'eau et une bonne maniabilité.
1. Méthylcellulose : (MC)
Une fois le coton raffiné traité avec un alcali, de l'éther de cellulose est produit par une série de réactions avec du chlorure de méthane comme agent d'éthérification.Généralement, le degré de substitution est de 1,6 à 2,0 et la solubilité est également différente selon les degrés de substitution.Il appartient à l'éther de cellulose non ionique.
(1) La méthylcellulose est soluble dans l’eau froide et elle sera difficile à dissoudre dans l’eau chaude.Sa solution aqueuse est très stable dans la plage de pH=3~12.Il présente une bonne compatibilité avec l'amidon, la gomme guar, etc. et de nombreux tensioactifs.Lorsque la température atteint la température de gélification, une gélification se produit.
(2) La rétention d'eau de la méthylcellulose dépend de la quantité ajoutée, de la viscosité, de la finesse des particules et de la vitesse de dissolution.Généralement, si la quantité ajoutée est importante, la finesse est faible et la viscosité est grande, le taux de rétention d'eau est élevé.Parmi eux, la quantité ajoutée a le plus grand impact sur le taux de rétention d'eau, et le niveau de viscosité n'est pas directement proportionnel au niveau du taux de rétention d'eau.Le taux de dissolution dépend principalement du degré de modification de surface des particules de cellulose et de la finesse des particules.Parmi les éthers de cellulose ci-dessus, la méthylcellulose et l'hydroxypropylméthylcellulose ont des taux de rétention d'eau plus élevés.
(3) Les changements de température affecteront sérieusement le taux de rétention d’eau de la méthylcellulose.Généralement, plus la température est élevée, plus la rétention d’eau est mauvaise.Si la température du mortier dépasse 40°C, la rétention d'eau de la méthylcellulose sera considérablement réduite, affectant sérieusement la construction du mortier.
(4) La méthylcellulose a un effet significatif sur la construction et la cohésion du mortier.L'adhésivité fait ici référence à la force de liaison ressentie entre l'outil applicateur du travailleur et le support du mur, c'est-à-dire la résistance au cisaillement du mortier.L'adhésivité est élevée, la résistance au cisaillement du mortier est grande, la résistance requise par les travailleurs en cours d'utilisation est également importante et les performances de construction du mortier sont médiocres.La cohésion de la méthylcellulose est à un niveau moyen dans les produits à base d'éther cellulosique.
2. Hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) :
L'hydroxypropylméthylcellulose est une variété de cellulose dont la production et la consommation ont augmenté rapidement ces dernières années.Il s'agit d'un éther mixte de cellulose non ionique fabriqué à partir de coton raffiné après alcalinisation, utilisant de l'oxyde de propylène et du chlorure de méthyle comme agent d'éthérification, par une série de réactions.Le degré de substitution est généralement de 1,2 à 2,0.Ses propriétés varient en fonction du rapport entre la teneur en méthoxyle et la teneur en hydroxypropyle.
(1) L'hydroxypropylméthylcellulose est facilement soluble dans l'eau froide et aura des difficultés à se dissoudre dans l'eau chaude.Mais sa température de gélification dans l’eau chaude est nettement supérieure à celle de la méthylcellulose.La solubilité dans l’eau froide est également grandement améliorée par rapport à la méthylcellulose.
(2) La viscosité de l'hydroxypropylméthylcellulose est liée à son poids moléculaire, et plus le poids moléculaire est grand, plus la viscosité est élevée.La température affecte également sa viscosité, car à mesure que la température augmente, la viscosité diminue.Cependant, l’influence de sa viscosité et de sa température élevées est inférieure à celle de la méthylcellulose.Sa solution est stable lorsqu'elle est conservée à température ambiante.
(3) La rétention d'eau de l'hydroxypropylméthylcellulose dépend de sa quantité ajoutée, de sa viscosité, etc., et son taux de rétention d'eau pour la même quantité ajoutée est supérieur à celui de la méthylcellulose.
(4) L'hydroxypropylméthylcellulose est stable aux acides et aux alcalis, et sa solution aqueuse est très stable dans la plage de pH = 2 ~ 12.La soude caustique et l'eau de chaux ont peu d'effet sur ses performances, mais les alcalis peuvent accélérer sa dissolution et augmenter légèrement sa viscosité.L'hydroxypropylméthylcellulose est stable par rapport aux sels courants, mais lorsque la concentration de la solution saline est élevée, la viscosité de la solution d'hydroxypropylméthylcellulose a tendance à augmenter.
(5) L'hydroxypropylméthylcellulose peut être mélangée avec des composés polymères solubles dans l'eau pour former une solution uniforme et de viscosité plus élevée.Tels que l'alcool polyvinylique, l'éther d'amidon, la gomme végétale, etc.
(6) L'hydroxypropylméthylcellulose a une meilleure résistance aux enzymes que la méthylcellulose et la possibilité de dégradation enzymatique de sa solution est inférieure à celle de la méthylcellulose.
(7) L'adhérence de l'hydroxypropylméthylcellulose au mortier de construction est supérieure à celle de la méthylcellulose.
3. Hydroxyéthylcellulose (HEC) :
Il est fabriqué à partir de coton raffiné traité avec un alcali et mis à réagir avec de l'oxyde d'éthylène comme agent d'éthérification en présence d'acétone.Son degré de substitution est généralement de 1,5 à 2,0.Il a une forte hydrophilie et absorbe facilement l’humidité.
(1) L'hydroxyéthylcellulose est soluble dans l'eau froide, mais elle est difficile à dissoudre dans l'eau chaude.Sa solution est stable à haute température sans gélifier.Il peut être utilisé longtemps à haute température dans le mortier, mais sa rétention d'eau est inférieure à celle de la méthylcellulose.
(2) L’hydroxyéthylcellulose est stable aux acides et aux alcalis généraux.Les alcalis peuvent accélérer sa dissolution et augmenter légèrement sa viscosité.Sa dispersibilité dans l'eau est légèrement pire que celle de la méthylcellulose et de l'hydroxypropylméthylcellulose..
(3) L'hydroxyéthylcellulose a de bonnes performances anti-affaissement pour le mortier, mais son temps de retardement est plus long pour le ciment.
(4) Les performances de l'hydroxyéthylcellulose produite par certaines entreprises nationales sont nettement inférieures à celles de la méthylcellulose en raison de sa teneur élevée en eau et en cendres.
4. Carboxyméthylcellulose (CMC) :
L'éther de cellulose ionique est fabriqué à partir de fibres naturelles (coton, etc.) après traitement alcalin, en utilisant du monochloroacétate de sodium comme agent d'éthérification et en subissant une série de traitements réactionnels.Le degré de substitution est généralement de 0,4 à 1,4 et ses performances sont grandement affectées par le degré de substitution.
(1) La carboxyméthylcellulose est plus hygroscopique et contiendra plus d’eau lorsqu’elle est stockée dans des conditions générales.
(2) La solution aqueuse de carboxyméthylcellulose ne produira pas de gel et la viscosité diminuera avec l'augmentation de la température.Lorsque la température dépasse 50°C, la viscosité est irréversible.
(3) Sa stabilité est grandement affectée par le PH.Généralement, il peut être utilisé dans les mortiers à base de plâtre, mais pas dans les mortiers à base de ciment.Lorsqu'il est très alcalin, il perdra de sa viscosité.
(4) Sa rétention d'eau est bien inférieure à celle de la méthylcellulose.Il a un effet retardateur sur les mortiers à base de plâtre et réduit leur résistance.Cependant, le prix de la carboxyméthylcellulose est nettement inférieur à celui de la méthylcellulose.
Heure de publication : 27 février 2023