O éter de celulose é um composto polimérico sintetizado a partir da celulose natural por meio do processo de eterificação, sendo um excelente espessante e agente de retenção de água.
Contexto da pesquisa
Os éteres de celulose têm sido amplamente utilizados em argamassas secas nos últimos anos, sendo os mais comuns alguns éteres de celulose não iônicos, incluindo o éter de metilcelulose (MC), o éter de hidroxietilcelulose (HEC), o éter de hidroxietilcelulose-metilcelulose (HEMC) e o éter de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC). Atualmente, existem poucos trabalhos publicados sobre métodos de medição da viscosidade de soluções de éter de celulose. No Brasil, apenas algumas normas e monografias especificam métodos de ensaio para a viscosidade dessas soluções.
Método de preparação da solução de éter de celulose
Preparação da solução de éter de metilcelulose
Éteres de metilcelulose referem-se a éteres de celulose que contêm grupos metil na molécula, como MC, HEMC e HPMC. Devido à hidrofobicidade do grupo metil, as soluções de éter de celulose que contêm grupos metil apresentam propriedades de gelificação térmica, ou seja, são insolúveis em água quente a uma temperatura superior à sua temperatura de gelificação (cerca de 60-80 °C). Para evitar a formação de aglomerados na solução de éter de celulose, aqueça a água acima da sua temperatura de gelificação, cerca de 80-90 °C, adicione o pó de éter de celulose à água quente, mexa para dispersar, continue mexendo e deixe a mistura arrefecer até à temperatura desejada, obtendo assim uma solução homogênea de éter de celulose.
Propriedades de solubilidade de éteres contendo metilcelulose não tratados superficialmente
Para evitar a aglomeração do éter de celulose durante o processo de dissolução, os fabricantes às vezes realizam um tratamento químico superficial nos produtos em pó para retardar a dissolução. A dissolução ocorre após a completa dispersão do éter de celulose, permitindo sua dispersão direta em água fria com pH neutro sem a formação de aglomerados. Quanto maior o pH da solução, menor o tempo de dissolução do éter de celulose com propriedades de dissolução retardada. Ajustar o pH da solução para um valor mais alto elimina a solubilidade retardada do éter de celulose, causando a formação de aglomerados durante a dissolução. Portanto, o pH da solução deve ser ajustado após a completa dispersão do éter de celulose.
Propriedades de solubilidade de éteres contendo metilcelulose tratados superficialmente
Preparação da solução de éter de hidroxietilcelulose
A solução de éter de hidroxietilcelulose (HEC) não possui a propriedade de gelificação térmica; portanto, o HEC sem tratamento superficial também formará aglomerados em água quente. Os fabricantes geralmente realizam tratamento químico superficial no HEC em pó para retardar a dissolução, de modo que ele possa ser disperso diretamente em água fria com pH neutro sem formar aglomerados. Da mesma forma, em uma solução com alta alcalinidade, o HEC também pode formar aglomerados devido à perda de solubilidade retardada. Como a pasta de cimento é alcalina após a hidratação e o valor do pH da solução está entre 12 e 13, a taxa de dissolução do éter de celulose tratado superficialmente na pasta de cimento também é muito rápida.
Propriedades de solubilidade do HEC tratado superficialmente
Conclusão e análise
1. Processo de dispersão
Para evitar efeitos adversos no tempo de teste devido à lenta dissolução das substâncias de tratamento de superfície, recomenda-se o uso de água quente no preparo.
2. Processo de resfriamento
As soluções de éter de celulose devem ser agitadas e resfriadas à temperatura ambiente para reduzir a taxa de resfriamento, o que requer tempos de teste mais longos.
3. Processo de agitação
Após adicionar o éter de celulose à água quente, certifique-se de continuar mexendo. Quando a temperatura da água cair abaixo da temperatura de gelificação, o éter de celulose começará a se dissolver e a solução gradualmente se tornará viscosa. Nesse momento, a velocidade de agitação deve ser reduzida. Depois que a solução atingir uma certa viscosidade, é necessário deixá-la em repouso por mais de 10 horas para que as bolhas subam lentamente à superfície, estourem e desapareçam.
Bolhas de ar em solução de éter de celulose
4. Processo de hidratação
A qualidade do éter de celulose e da água deve ser medida com precisão, e deve-se evitar esperar que a solução atinja uma viscosidade maior antes de adicionar mais água.
5. Teste de viscosidade
Devido à tixotropia da solução de éter de celulose, ao testar sua viscosidade, a inserção do rotor do viscosímetro rotacional na solução pode perturbá-la e afetar os resultados da medição. Portanto, após a inserção do rotor na solução, deve-se aguardar 5 minutos antes de iniciar o teste.
Data da publicação: 22/03/2023