L’éther méthylhydroxyéthylcellulosique (MHEC) et l’éther méthylhydroxypropylcellulosique (HPMC) sont collectivement désignés sous le nom d’éther méthylcellulosique (méthylcellulose), ou MC. L’éther méthylcellulosique est l’un des additifs essentiels du mortier sec, qui joue principalement un rôle de rétention d’eau et d’épaississement.
L’éther méthylcellulosique est un éther cellulosique pulvérulent produit par la réaction de fibres de bois ou de fibres courtes de coton raffinées comme matière première primaire, après traitement chimique, par la réaction d’agents de micronisation tels que le chlorure d’éthylène, le chlorure de propylène ou l’oxyde d’éthylène. La structure moléculaire de la cellulose est composée de liaisons moléculaires d’unités de glucose anhydres, chacune contenant 3 groupes hydroxyles. Dans certaines conditions, les groupes hydroxyles sont remplacés par des méthyles, des hydroxyéthyles et des hydroxypropyles pour produire différents types de cellulose. La substitution par le méthyle est appelée méthylcellulose, la substitution par l’hydroxyéthyle est appelée hydroxyéthylcellulose et la substitution par l’hydroxypropyle est appelée hydroxypropylcellulose. La méthylcellulose étant un éther mixte produit par réaction d’éthérification, elle comprend principalement des groupes méthyles. Toutefois, elle contient une petite quantité de groupes hydroxyéthyle ou hydroxypropyle, appelés éther méthylhydroxyéthylique de cellulose ou éther méthylhydroxypropylique de cellulose.
En raison des différents substituants (tels que le méthyle, l’hydroxyéthyle et l’hydroxypropyle) et des différents degrés de substitution (le nombre de substances remplacées par chaque groupe hydroxyle actif sur la cellulose), il existe différents types de variétés et de qualités pour l’éther de cellulose. Différentes combinaisons peuvent être largement utilisées dans d’autres domaines, tels que l’ingénierie de la construction, l’alimentation et la pharmacie, la chimie quotidienne et le pétrole.
À l’heure actuelle, il existe quatre types d’éthers de cellulose dont le volume de production est le plus important au monde et dont les principales utilisations sont les suivantes :
(1) L’éther méthylhydroxyéthylcellulosique (MHEC) représente 80 % des matériaux de construction chimiques et 20 % de l’industrie du revêtement. Ce type d’éther de cellulose est principalement utilisé dans les mortiers mélangés à sec dans le monde entier. Comparé à d’autres types, le MHEC possède de meilleures propriétés de rétention d’eau et d’épaississement, ainsi qu’une qualité plus stable.
(2) L’éther méthylhydroxypropylcellulosique (HPMC) est principalement utilisé dans l’industrie pharmaceutique et l’industrie des produits chimiques quotidiens, et une part considérable est utilisée dans l’industrie des matériaux de construction chimiques. Toutefois, ses propriétés de rétention d’eau et d’épaississement sont légèrement inférieures à celles de l’éther méthylhydroxyéthylcellulosique, en particulier à des températures élevées avec une faible rétention d’eau.
(3) L’éther hydroxyéthylcellulosique (HEC) est principalement utilisé comme stabilisateur dans l’industrie du revêtement et dans les boues de forage des champs pétrolifères, mais sa dispersibilité, son épaississement et sa rétention d’eau sont nettement inférieurs à ceux de l’éther méthylcellulosique (MC).
(4) La carboxyméthylcellulose sodique (CMC) est principalement utilisée dans l’industrie chimique quotidienne, l’industrie alimentaire, l’industrie papetière, l’industrie textile et d’autres industries, et une petite quantité est utilisée dans l’industrie des revêtements.
Propriétés de l’éther méthylcellulosique (MC)
L’éther méthylcellulosique est un matériau modifié nécessaire pour les mortiers mélangés à sec tels que le mortier de plâtrage, le plâtre mélangé à sec, la colle à carreaux, le mastic, le matériau autolissant, le mortier pulvérisé, la colle à papier peint et le matériau de calfeutrage. Dans divers mortiers mélangés à sec, l’éther méthylcellulosique contrôle la consistance, la maniabilité, l’adhérence et la rétention d’eau du mortier.
Les principales caractéristiques de l’éther méthylcellulosique sont les suivantes :
(1) Excellente rétention d’eau
Le niveau de rétention d’eau est un indicateur important pour mesurer la qualité de l’éther méthylcellulosique, en particulier dans la construction en couche mince du mortier de ciment et des produits à base de pierre. Une meilleure rétention d’eau peut empêcher la perte de résistance et la fissuration causées par un séchage excessif et une hydratation insuffisante. En outre, l’excellente rétention d’eau de l’éther méthylcellulosique dans des conditions de température élevée est l’un des indicateurs essentiels permettant de distinguer les performances de l’éther méthylcellulosique. Dans des circonstances normales, la plupart des éthers de méthylcellulose courants voient leur rétention d’eau diminuer à mesure que la température augmente. Lorsque la température atteint 40 degrés, la rétention d’eau des éthers de méthylcellulose courants diminue considérablement. La construction en couche mince sur le côté ensoleillé en été sera sérieusement affectée. Cependant, compenser le manque de rétention d’eau par un dosage élevé entraînera une viscosité élevée du matériau en raison du dosage élevé, ce qui entraînera des inconvénients pour la construction.
Les produits à base d’éther méthylcellulosique de haute qualité sont traités par un processus d’éthérification unique, qui présente une excellente dispersion et rétention d’eau, ce qui permet de répartir efficacement et uniformément la cellulose dans le mortier de ciment et les produits à base de gypse, d’envelopper toutes les particules solides et de former un film mouillant, rendant l’ensemble du système très stable. L’humidité contenue dans l’emballage est libérée progressivement sur une longue période, et une partie de l’humidité s’échappe des pores sous l’effet du séchage et de l’évaporation. La majeure partie de l’humidité restante continue à s’hydrater avec le ciment, la chaux ou le gypse. Même dans des environnements chauds et à haute température, il y a suffisamment d’humidité et de temps pour les réactions d’hydratation, ce qui garantit la force d’adhérence et la résistance à la compression du matériau. La rétention d’eau de l’éther méthylcellulosique dépend également de sa viscosité, de sa finesse, de sa solubilité et de sa quantité supplémentaire. En général, plus la viscosité est élevée, plus la finesse est grande et plus l’addition est excellente, meilleure est la rétention d’eau.
(2) Forte adhérence et bonne résistance à l’affaissement
Une autre caractéristique essentielle de l’éther méthylcellulosique est son excellent effet épaississant. L’ajout d’éther méthylcellulosique aux produits de mortier sec peut augmenter la viscosité de plusieurs milliers de fois. L’utilisation d’éther méthylcellulosique de haute qualité permet d’obtenir une viscosité beaucoup plus élevée que l’éther méthylcellulosique ordinaire, ce qui lui confère une meilleure résistance à l’affaissement et une meilleure adhérence. Dans les applications pratiques, l’éther méthylcellulosique permet de contrôler avec précision la consistance du produit, qui peut être ajustée en fonction du type et de la quantité d’éther méthylcellulosique ajoutée.
L’effet épaississant de l’éther méthylcellulosique de haute qualité est étroitement lié à sa rhéologie unique ; sa viscosité affectera de manière significative la force d’adhérence, la fluidité, la stabilité structurelle et la facilité de mise en œuvre du matériau.
(3) Bonne solubilité
Grâce au traitement spécial des particules de surface de l’éther méthylcellulosique de haute qualité, la solubilité est excellente, que ce soit dans un système de mortier de ciment, de gypse ou de peinture ; il n’est pas facile de s’agglomérer et la vitesse de dissolution est rapide. Il peut favoriser une dissolution rapide, en particulier dans le système de mortier avec une valeur de pH élevée. En général, il peut être complètement dissous en quelques minutes ; dans le système de revêtement, l’éther de méthyle et d’ellulose peut être formulé en une solution aqueuse épaissie à 2 % ~ 3 % ; en tant qu’épaississant, agent de rétention d’eau et émulsifiant de peinture, il a une meilleure solubilité, une meilleure maniabilité et une meilleure rétention d’eau que l’hydroxyéthylcellulose (HEC), et il est utile pour niveler la peinture et éviter les marques de pinceau : formation d’un film uniforme, moins d’éclaboussures, meilleure thixotropie.
