Épaississement et thixotropie des éthers de cellulose
Épaississement et thixotropie de l'éther de cellulose : la deuxième fonction de l'éther de cellulose - l'effet épaississant dépend : du degré de polymérisation de l'éther de cellulose, de la concentration de la solution, du taux de cisaillement, de la température et d'autres conditions. Les propriétés gélifiantes de la solution sont uniques à l'alkylcellulose et à ses dérivés modifiés. Les propriétés de gélification sont liées au degré de substitution, à la concentration de la solution et aux additifs. Pour les dérivés modifiés par hydroxyalkyle, les propriétés du gel sont également liées au degré de modification du groupe hydroxyalkyle. Pour MC et HPMC avec une faible concentration de solution, une solution de concentration de 10% à 15% peut être préparée, une viscosité moyenne MC et HPMC peut être préparée avec une solution de 5% à 10%, et une viscosité élevée MC et HPMC ne peut être préparée qu'avec 2%- Solution à 3 %, tandis que le grade de viscosité de l'éther de cellulose est également classé par une solution à 1 %-2 %.
L'éther de cellulose de poids moléculaire élevé a une efficacité d'épaississement élevée. Dans la même solution de concentration, différents polymères de masse moléculaire ont des viscosités différentes. La viscosité et le poids moléculaire peuvent être exprimés comme suit, [η] = 2,92 x 10-2(DPn) 0,905, DPn est le haut degré moyen de polymérisation. La viscosité cible ne peut être atteinte que lorsque l'éther de cellulose de bas poids moléculaire est ajouté en grande quantité. Sa viscosité dépend peu du taux de cisaillement, une viscosité élevée atteint la viscosité cible, la quantité d'ajout requise est faible et la viscosité est déterminée par l'efficacité de l'épaississement. Par conséquent, pour obtenir une certaine consistance, une certaine quantité d'éther de cellulose (la concentration de la solution) et la viscosité de la solution doivent être garanties. La température de gélification de la solution a également diminué linéairement avec l'augmentation de la concentration de la solution, et s'est gélifiée à température ambiante après avoir atteint une certaine concentration. La concentration de gélification de HPMC à température ambiante est plus élevée.
La consistance peut également être ajustée par sélection de la taille des particules et sélection d'éthers de cellulose de différents degrés de modification. La soi-disant modification consiste à introduire un groupe hydroxyalkyle avec un certain degré de substitution sur la structure du squelette de MC. En modifiant les valeurs de substitution relatives des deux substituants, c'est-à-dire les valeurs de substitution relatives DS et ms des groupes méthoxy et hydroxyalkyle que l'on dit souvent. Les exigences pour diverses propriétés des éthers de cellulose sont obtenues en modifiant les valeurs de substitution relatives des deux substituants.
La relation entre consistance et modification : l'ajout d'éther de cellulose affecte la consommation d'eau du mortier, la modification du rapport eau-liant de l'eau et du ciment est l'effet épaississant. Plus le dosage est élevé, plus la consommation d'eau est importante.
Les éthers de cellulose utilisés dans les matériaux de construction en poudre doivent se dissoudre rapidement dans l'eau froide et donner au système une consistance appropriée. Si on lui donne un certain taux de cisaillement, il s'agit toujours d'un bloc floculant et colloïdal, qui est un produit non qualifié ou de mauvaise qualité.
Il existe également une bonne relation linéaire entre la consistance de la pâte de ciment et la teneur en éther de cellulose. L'éther de cellulose peut augmenter considérablement la viscosité du mortier. Plus le contenu est volumineux, plus l'effet est évident. La solution aqueuse à haute viscosité d'éther de cellulose a une thixotropie élevée, qui est également une caractéristique majeure de l'éther de cellulose. Les solutions aqueuses de polymères à base de MC ont généralement des propriétés d'écoulement pseudoplastiques et non thixotropes en dessous de leur température de gel, mais des propriétés d'écoulement newtoniennes à de faibles taux de cisaillement. La pseudoplasticité augmente avec l'augmentation du poids moléculaire ou de la concentration d'éther de cellulose, quel que soit le type de substituant et le degré de substitution. Ainsi, des éthers de cellulose de même grade de viscosité, qu'il s'agisse de MC, HPMC ou HEMC, présentent toujours les mêmes propriétés rhéologiques tant que la concentration et la température sont maintenues constantes.
Des gels structuraux se forment lorsque la température augmente et un écoulement thixotrope élevé se produit. Les éthers de cellulose à fortes concentrations et à faible viscosité présentent une thixotropie même en dessous de la température de gel. Cette propriété est d'un grand avantage pour la construction de mortier de construction pour ajuster son nivellement et son affaissement. Il convient de noter ici que plus la viscosité de l'éther de cellulose est élevée, meilleure est la rétention d'eau, mais plus la viscosité est élevée, plus le poids moléculaire relatif de l'éther de cellulose est élevé, et la diminution correspondante de sa solubilité, qui a un effet négatif. impact sur la concentration du mortier et les performances de construction. Plus la viscosité est élevée, plus l'effet épaississant du mortier est évident, mais il n'est pas complètement proportionnel. Certains éthers de cellulose à viscosité moyenne et faible, mais modifiés, ont d'excellentes performances pour améliorer la résistance structurelle du mortier humide. Avec l'augmentation de la viscosité, la rétention d'eau des éthers de cellulose augmente.
