L'éther de cellulose est un composé polymère synthétisé à partir de cellulose naturelle par un processus d'éthérification, et constitue un excellent épaississant et agent de rétention d'eau.
Contexte de la recherche
Les éthers de cellulose ont été largement utilisés dans les mortiers mélangés à sec ces dernières années. Les plus répandus sont certains éthers de cellulose non ioniques, notamment l'éther de méthylcellulose (MC), l'éther d'hydroxyéthylcellulose (HEC), l'éther de méthylcellulose (HEMC) et l'éther d'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC). À l'heure actuelle, la littérature sur la méthode de mesure de la viscosité des solutions d'éther de cellulose est peu abondante. Dans notre pays, seules quelques normes et monographies stipulent la méthode d'essai de la viscosité des solutions d'éther de cellulose.
Méthode de préparation de la solution d'éther de cellulose
Préparation d'une solution d'éther de méthylcellulose
Les éthers de méthylcellulose sont des éthers de cellulose contenant des groupes méthyles, tels que MC, HEMC et HPMC. En raison de l'hydrophobicité du groupe méthyle, les solutions d'éther de cellulose contenant des groupes méthyles présentent des propriétés de gélification thermique, c'est-à-dire qu'elles sont insolubles dans l'eau chaude à une température supérieure à leur température de gélification (environ 60-80 °C). Pour éviter la formation d'agglomérats, chauffez l'eau au-dessus de sa température de gélification, environ 80-90 °C, puis ajoutez la poudre d'éther de cellulose à l'eau chaude, remuez pour disperser, maintenez l'agitation et laissez refroidir à la température souhaitée. Vous pouvez ainsi obtenir une solution homogène d'éther de cellulose.
Propriétés de solubilité des éthers contenant de la méthylcellulose non traités en surface
Afin d'éviter l'agglomération de l'éther de cellulose lors de la dissolution, les fabricants effectuent parfois un traitement chimique de surface sur les produits en poudre afin de retarder la dissolution. La dissolution intervient après la dispersion complète de l'éther de cellulose, ce qui permet de le disperser directement dans de l'eau froide à pH neutre sans formation d'agglomérats. Plus le pH de la solution est élevé, plus le temps de dissolution de l'éther de cellulose à dissolution retardée est court. Ajustez le pH de la solution à une valeur plus élevée. L'alcalinité éliminera la solubilité retardée de l'éther de cellulose, ce qui entraînera la formation d'agglomérats lors de la dissolution. Par conséquent, le pH de la solution doit être augmenté ou diminué après la dispersion complète de l'éther de cellulose.
Propriétés de solubilité des éthers contenant de la méthylcellulose traités en surface
Préparation d'une solution d'éther d'hydroxyéthylcellulose
La solution d'éther d'hydroxyéthylcellulose (HEC) ne possède pas la propriété de gélification thermique. Par conséquent, sans traitement de surface, l'HEC formera également des agglomérats dans l'eau chaude. Les fabricants effectuent généralement un traitement de surface chimique sur l'HEC en poudre pour retarder sa dissolution, afin de pouvoir le disperser directement dans l'eau froide à pH neutre sans former d'agglomérats. De même, dans une solution fortement alcaline, l'HEC peut également former des agglomérats en raison d'une perte de solubilité retardée. Le coulis de ciment étant alcalin après hydratation et son pH compris entre 12 et 13, la vitesse de dissolution de l'éther de cellulose traité en surface dans le coulis de ciment est également très rapide.
Propriétés de solubilité des HEC traités en surface
Conclusion et analyse
1. Processus de dispersion
Afin d'éviter les effets néfastes sur le temps de test en raison de la dissolution lente des substances de traitement de surface, il est recommandé d'utiliser de l'eau chaude pour la préparation.
2. Processus de refroidissement
Les solutions d'éther de cellulose doivent être agitées et refroidies à température ambiante pour réduire la vitesse de refroidissement, ce qui nécessite des temps de test prolongés.
3. Processus d'agitation
Après avoir ajouté l'éther de cellulose à l'eau chaude, veillez à bien agiter. Lorsque la température de l'eau descend en dessous de la température de gélification, l'éther de cellulose commence à se dissoudre et la solution devient progressivement visqueuse. Réduisez alors la vitesse d'agitation. Une fois la solution atteinte, laissez-la reposer pendant plus de 10 heures avant que les bulles ne remontent lentement à la surface, éclatent et disparaissent.
Bulles d'air dans une solution d'éther de cellulose
4. Processus d'hydratation
La qualité de l'éther de cellulose et de l'eau doit être mesurée avec précision et essayez de ne pas attendre que la solution atteigne une viscosité plus élevée avant de reconstituer l'eau.
5. Test de viscosité
En raison de la thixotropie de la solution d'éther de cellulose, lors du test de viscosité, l'insertion du rotor du viscosimètre rotatif dans la solution perturbe celle-ci et affecte les résultats de mesure. Par conséquent, après insertion du rotor dans la solution, il convient de le laisser reposer 5 minutes avant le test.
Date de publication : 22 mars 2023