1. Méthylcellulose (MC)
Après traitement du coton raffiné avec un alcali, l'éther de cellulose est produit par une série de réactions avec le chlorure de méthane comme agent d'éthérification. Généralement, le degré de substitution est de 1,6 à 2,0, et la solubilité varie également en fonction de ce degré. Il s'agit d'un éther de cellulose non ionique.
(1) La méthylcellulose est soluble dans l'eau froide et difficilement soluble dans l'eau chaude. Sa solution aqueuse est très stable dans la gamme de pH 3 à 12. Elle présente une bonne compatibilité avec l'amidon, la gomme de guar, etc., et de nombreux tensioactifs. La gélification se produit lorsque la température atteint sa température de gélification.
(2) La rétention d'eau de la méthylcellulose dépend de sa quantité ajoutée, de sa viscosité, de la finesse de ses particules et de sa vitesse de dissolution. Généralement, plus la quantité ajoutée est importante, la finesse faible et la viscosité élevée, plus la rétention d'eau est importante. Parmi les paramètres étudiés, la quantité ajoutée a l'impact le plus significatif sur la rétention d'eau, tandis que la viscosité n'est pas directement proportionnelle à cette dernière. La vitesse de dissolution dépend principalement du degré de modification de surface des particules de cellulose et de leur finesse. Parmi les éthers de cellulose mentionnés, la méthylcellulose et l'hydroxypropylméthylcellulose présentent les taux de rétention d'eau les plus élevés.
(3) Les variations de température affectent considérablement le taux de rétention d'eau de la méthylcellulose. En général, plus la température est élevée, plus la rétention d'eau est faible. Si la température du mortier dépasse 40 °C, la rétention d'eau de la méthylcellulose diminue significativement, ce qui compromet sérieusement la mise en œuvre du mortier.
(4) La méthylcellulose a une influence significative sur la mise en œuvre et l'adhérence du mortier. L'« adhérence » désigne ici la force d'adhérence entre l'outil d'application et le support mural, c'est-à-dire la résistance au cisaillement du mortier. Une forte adhérence, une résistance au cisaillement élevée et une force d'application importante sont requises, ce qui nuit aux performances de mise en œuvre du mortier. L'adhérence de la méthylcellulose est modérée dans les produits à base d'éther de cellulose.
2. Hydroxypropylméthylcellulose (HPMC)
L'hydroxypropylméthylcellulose est une variété de cellulose dont la production et la consommation ont connu une forte croissance ces dernières années. Il s'agit d'un éther mixte de cellulose non ionique, obtenu à partir de coton raffiné après alcalinisation, en utilisant l'oxyde de propylène et le chlorure de méthyle comme agents d'éthérification, par une série de réactions. Le degré de substitution est généralement de 1,2 à 2,0. Ses propriétés varient en fonction des proportions de groupes méthoxyle et hydroxypropyle.
(1) L'hydroxypropylméthylcellulose est facilement soluble dans l'eau froide, mais difficilement soluble dans l'eau chaude. Cependant, sa température de gélification dans l'eau chaude est nettement supérieure à celle de la méthylcellulose. Sa solubilité dans l'eau froide est également bien meilleure que celle de la méthylcellulose.
(2) La viscosité de l'hydroxypropylméthylcellulose est liée à sa masse moléculaire : plus la masse moléculaire est élevée, plus la viscosité est importante. La température influe également sur sa viscosité ; elle diminue lorsque la température augmente. Cependant, sa viscosité élevée est moins sensible aux variations de température que celle de la méthylcellulose. Sa solution est stable 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 sous la même quantité ajoutée est supérieur à celui de la méthylcellulose.
(4) L'hydroxypropylméthylcellulose est stable en milieu acide et alcalin, et sa solution aqueuse est très stable dans la gamme de pH 2 à 12. La soude caustique et l'eau de chaux ont peu d'effet sur ses propriétés, mais les bases peuvent accélérer sa dissolution et augmenter sa viscosité. L'hydroxypropylméthylcellulose est stable aux sels courants, mais lorsque la concentration de la solution saline est élevée, la viscosité de la solution d'hydroxypropylméthylcellulose tend à augmenter.
(5) L'hydroxypropylméthylcellulose peut être mélangée à des composés polymères hydrosolubles pour former une solution uniforme et de viscosité plus élevée. Par exemple : alcool polyvinylique, éther d'amidon, gomme végétale, etc.
(6) L'hydroxypropylméthylcellulose présente une meilleure résistance aux enzymes que la méthylcellulose, et sa solution est moins susceptible d'être dégradée par les enzymes. L'adhérence de l'hydroxypropylméthylcellulose au mortier est supérieure à celle de la méthylcellulose.
3. Hydroxyéthylcellulose (HEC)
Ce matériau est fabriqué à partir de coton raffiné traité à l'alcali, puis mis en réaction 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 présente une forte hydrophilie et absorbe facilement l'humidité.
(1) L'hydroxyéthylcellulose est soluble dans l'eau froide, mais difficilement soluble dans l'eau chaude. Sa solution est stable à haute température sans gélifier. Elle peut être utilisée 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 bases en général. Les bases peuvent accélérer sa dissolution et augmenter légèrement sa viscosité. Sa dispersibilité dans l'eau est légèrement inférieure à celle de la méthylcellulose et de l'hydroxypropylméthylcellulose.
(3) L'hydroxyéthylcellulose a de bonnes performances anti-affaissement pour le mortier, mais elle a un temps de retardement plus long pour le ciment.
(4) Les performances de l'hydroxyéthylcellulose produite par certaines entreprises nationales sont manifestement inférieures à celles de la méthylcellulose en raison de sa teneur élevée en eau et de sa teneur élevée en cendres.
4. Carboxyméthylcellulose (CMC)
L'éther de cellulose ionique est fabriqué à partir de fibres naturelles (coton, etc.) traitées à l'alcali et utilisé comme agent d'éthérification par une série de réactions chimiques. Son degré de substitution est généralement compris entre 0,4 et 1,4, et ses performances dépendent fortement de ce degré.
(1) La carboxyméthylcellulose est plus hygroscopique et contiendra plus d'eau lorsqu'elle sera stockée dans des conditions générales.
(2) La solution aqueuse de carboxyméthylcellulose ne forme pas de gel et sa viscosité diminue avec l'augmentation de la température. Au-delà de 50 °C, la viscosité devient irréversible.
(3) Sa stabilité est fortement influencée par le pH. Généralement, il peut être utilisé dans les mortiers à base de gypse, mais pas dans les mortiers à base de ciment. En milieu très alcalin, il perd de la viscosité.
(4) Sa rétention d'eau est bien inférieure à celle de la méthylcellulose. Elle a un effet retardateur sur le mortier à base de gypse et en réduit la résistance. Cependant, le prix de la carboxyméthylcellulose est nettement inférieur à celui de la méthylcellulose.
Date de publication : 10 janvier 2023