La cellulose est un polysaccharide qui forme divers éthers hydrosolubles. Les épaississants cellulosiques sont des polymères non ioniques hydrosolubles. Leur utilisation remonte à plus de 30 ans et il en existe de nombreuses variantes. Ils sont encore utilisés dans la quasi-totalité des peintures latex et constituent la principale catégorie d'épaississants. Les épaississants cellulosiques sont très efficaces en milieu aqueux car ils épaississent l'eau elle-même. Dans l'industrie de la peinture, les épaississants cellulosiques les plus couramment utilisés sont :méthylcellulose (MC), hydroxyéthylcellulose (HEC), éthylhydroxyéthylcellulose (EHEC), hydroxypropylcellulose (HPC),hydroxypropylméthylcellulose (HPMC)et d'hydroxyéthylcellulose modifiée hydrophobiquement (HMHEC). L'HEC est un polysaccharide hydrosoluble largement utilisé pour épaissir les peintures architecturales au latex mates et semi-brillantes. Les épaississants sont disponibles en différentes viscosités et ceux contenant cette cellulose présentent une excellente compatibilité des couleurs et une bonne stabilité au stockage.
Les propriétés de nivellement, d'anti-éclaboussures, de formation de film et d'anti-affaissement du film de revêtement dépendent du poids moléculaire relatif deHECL'HEC et d'autres polymères hydrosolubles non associés épaississent la phase aqueuse du revêtement. Les épaississants cellulosiques peuvent être utilisés seuls ou en combinaison avec d'autres épaississants pour obtenir une rhéologie spécifique. Les éthers de cellulose présentent différents poids moléculaires relatifs et différents degrés de viscosité, allant d'une solution aqueuse à 2 % de faible poids moléculaire avec une viscosité d'environ 10 mP·s à un poids moléculaire relatif élevé de viscosité de 100 000 mP·s. Les grades de faible poids moléculaire sont généralement utilisés comme colloïdes protecteurs dans la polymérisation en émulsion des peintures au latex, et les grades les plus couramment utilisés (viscosité de 4 800 à 50 000 mP·s) sont employés comme épaississants. Le mécanisme de ce type d'épaississant repose sur la forte hydratation des liaisons hydrogène et l'enchevêtrement des chaînes moléculaires.
La cellulose traditionnelle est un polymère de haut poids moléculaire qui s'épaissit principalement par enchevêtrement de chaînes moléculaires. Du fait de sa viscosité élevée à faible vitesse de cisaillement, son pouvoir couvrant est médiocre, ce qui affecte la brillance du film de revêtement. À vitesse de cisaillement élevée, sa viscosité est faible, la résistance aux projections du film de revêtement est faible et son épaisseur est insuffisante. Les caractéristiques d'application de la cellulose hydrogel (HEC), telles que la résistance au brossage, la formation de film et les projections au rouleau, sont directement liées au choix de l'épaississant. De même, ses propriétés d'écoulement, comme le pouvoir couvrant et la résistance à l'affaissement, sont fortement influencées par les épaississants.
La cellulose modifiée hydrophobiquement (HMHEC) est un épaississant cellulosique dont certaines chaînes ramifiées présentent une modification hydrophobe (plusieurs groupes alkyles à longue chaîne sont introduits le long de la chaîne principale). Ce revêtement présente une viscosité plus élevée à des vitesses de cisaillement élevées, et donc une meilleure formation de film. On peut citer comme exemples Natrosol Plus Grade 330 et 331, Cellosize SG-100 et Bermocoll EHM-100. Son effet épaississant est comparable à celui des épaississants à base d'éther de cellulose, dont la masse moléculaire relative est bien plus importante. Il améliore la viscosité et l'homogénéité des ICI et réduit leur tension superficielle. Par exemple, la tension superficielle de la HEC est d'environ 67 mN/m, tandis que celle de la HMHEC est de 55 à 65 mN/m.
L'HMHEC présente une excellente pulvérisabilité, des propriétés anti-coulures et de nivellement, un bon brillant et empêche l'agglomération des pigments. Largement utilisé, il n'altère pas la formation du film des peintures latex à granulométrie fine. Il offre de bonnes performances filmogènes et anticorrosion. Cet épaississant associatif est particulièrement efficace avec les systèmes de copolymères d'acétate de vinyle et possède des propriétés similaires à celles d'autres épaississants associatifs, tout en étant plus facile à utiliser.
Date de publication : 25 avril 2024