La poudre de mastic est principalement composée de substances filmogènes (matériaux de liaison), de charges, d'agents de rétention d'eau, d'épaississants, d'antimousses, etc. Les matières premières chimiques organiques courantes dans la poudre de mastic comprennent principalement : la cellulose, l'amidon prégélatinisé, l'éther d'amidon, l'alcool polyvinylique, la poudre de latex dispersible, etc. Les performances et l'utilisation de diverses matières premières chimiques sont analysées une par une ci-dessous.
1 : Définition et différence entre fibre, cellulose et éther de cellulose
Le terme « fibre » (US : Fiber ; anglais : Fiber) désigne une substance composée de filaments continus ou discontinus, comme les fibres végétales, les poils d'animaux, les fibres de soie, les fibres synthétiques, etc.
La cellulose est un polysaccharide macromoléculaire composé de glucose et constitue le principal composant structurel des parois cellulaires végétales. À température ambiante, la cellulose n'est soluble ni dans l'eau ni dans les solvants organiques courants. La teneur en cellulose du coton est proche de 100 %, ce qui en fait la source naturelle de cellulose la plus pure. Dans le bois, la cellulose représente généralement 40 à 50 %, l'hémicellulose 10 à 30 % et la lignine 20 à 30 %. Différence entre la cellulose (à droite) et l'amidon (à gauche) :
D'une manière générale, l'amidon et la cellulose sont des polysaccharides macromoléculaires, dont la formule moléculaire peut être exprimée par (C6H10O5)n. Le poids moléculaire de la cellulose est supérieur à celui de l'amidon, et la cellulose peut être décomposée pour produire de l'amidon. La cellulose est composée de D-glucose et de β-1,4 glycosides, des polysaccharides macromoléculaires composés de liaisons, tandis que l'amidon est formé de liaisons α-1,4 glycosidiques. La cellulose n'est généralement pas ramifiée, mais l'amidon l'est par des liaisons 1,6 glycosidiques. La cellulose est peu soluble dans l'eau, tandis que l'amidon est soluble dans l'eau chaude. La cellulose est insensible à l'amylase et ne bleuit pas lorsqu'elle est exposée à l'iode.
L'éther de cellulose, dont le nom anglais est « cellulose ether », est un composé polymère à structure éther issu de la cellulose. Il est le produit de la réaction chimique de la cellulose (végétale) avec un agent d'éthérification. Selon la structure chimique du substituant après éthérification, on distingue les éthers anioniques, cationiques et non ioniques. Selon l'agent d'éthérification utilisé, on distingue la méthylcellulose, l'hydroxyéthylméthylcellulose, la carboxyméthylcellulose, l'éthylcellulose, la benzylcellulose, l'hydroxyéthylcellulose, l'hydroxypropylméthylcellulose, la cyanoéthylcellulose, la benzylcyanoéthylcellulose, la carboxyméthylhydroxyéthylcellulose et la phénylcellulose. Dans le secteur de la construction, l'éther de cellulose est également appelé cellulose, ce qui est une appellation irrégulière, et il est correctement appelé cellulose (ou éther). Mécanisme d'épaississement de l'éther de cellulose. L'éther de cellulose est un épaississant non ionique, qui s'épaissit principalement par hydratation et enchevêtrement entre les molécules. La chaîne polymère de l'éther de cellulose forme facilement des liaisons hydrogène avec l'eau, ce qui lui confère une hydratation et un enchevêtrement intermoléculaire élevés.
Lorsque l'épaississant éther de cellulose est ajouté à la peinture au latex, il absorbe une grande quantité d'eau, ce qui provoque une forte expansion de son volume et réduit l'espace libre pour les pigments, les charges et les particules de latex. Parallèlement, les chaînes moléculaires d'éther de cellulose s'entrelacent pour former un réseau tridimensionnel, et les charges et les particules de latex sont enfermées au centre du maillage et ne peuvent pas s'écouler librement. Grâce à ces deux effets, la viscosité du système est améliorée ! L'effet épaississant recherché est obtenu !
Cellulose courante (éther) : En général, la cellulose sur le marché fait référence à l'hydroxypropyle, l'hydroxyéthyle est principalement utilisé pour la peinture, la peinture au latex, et l'hydroxypropylméthylcellulose est utilisée pour le mortier, le mastic et d'autres produits. La carboxyméthylcellulose est utilisée pour la poudre de mastic ordinaire pour les murs intérieurs. La carboxyméthylcellulose, également connue sous le nom de carboxyméthylcellulose sodique, appelée (CMC) : La carboxyméthylcellulose (CMC) est une poudre floculante blanche non toxique et inodore, aux performances stables et facilement soluble dans l'eau. Liquide visqueux transparent alcalin ou alcalin, soluble dans d'autres colles et résines hydrosolubles, insoluble dans les solvants organiques tels que l'éthanol. Français La CMC peut être utilisée comme liant, épaississant, agent de suspension, émulsifiant, dispersant, stabilisant, agent d'encollage, etc. La carboxyméthylcellulose (CMC) est le produit avec le plus grand rendement, la plus large gamme d'utilisations et l'utilisation la plus pratique parmi les éthers de cellulose, communément appelé « glutamate monosodique industriel ». La carboxyméthylcellulose a les fonctions de liant, épaississant, renforçant, émulsifiant, rétenteur d'eau et suspension. 1. Application de la carboxyméthylcellulose sodique dans l'industrie alimentaire : la carboxyméthylcellulose sodique est non seulement un bon stabilisateur d'émulsification et épaississant dans les applications alimentaires, mais présente également une excellente stabilité à la congélation et à la fusion, et peut améliorer la saveur du produit et prolonger la durée de conservation. 2. Utilisation de la carboxyméthylcellulose sodique dans l'industrie pharmaceutique : elle peut être utilisée comme stabilisateur d'émulsion pour les injections, liant et agent filmogène pour les comprimés dans l'industrie pharmaceutique. 3. La CMC peut être utilisée comme agent anti-sédimentation, émulsifiant, dispersant, agent d'étalement et adhésif pour les revêtements. Elle permet une répartition uniforme de la matière solide du revêtement dans le solvant, empêchant ainsi le délaminage du revêtement pendant une longue période. Elle est également largement utilisée dans les peintures. 4. La carboxyméthylcellulose sodique peut être utilisée comme floculant, agent chélateur, émulsifiant, épaississant, agent de rétention d'eau, agent d'encollage, agent filmogène, etc. Elle est également largement utilisée dans l'électronique, les pesticides, le cuir, les plastiques, l'impression, la céramique, l'industrie chimique courante et d'autres secteurs. Grâce à ses excellentes performances et à sa large gamme d'applications, elle développe constamment de nouveaux domaines d'application et son marché est extrêmement vaste. Exemples d'application : formule de poudre de mastic pour mur extérieur formule de poudre de mastic pour mur intérieur 1 Poudre de Shuangfei : 600-650 kg 1 Poudre de Shuangfei : 1000 kg 2 Ciment blanc : 400-350 kg 2 Amidon prégélatinisé : 5-6 kg 3 Amidon prégélatinisé : 5-6 kg 3 CMC : 10-15 kg ou HPMC2,5-3 kg 4 CMC : 10-15 kg ou HPMC2,5-3 kg Poudre de mastic additionnée de carboxyméthylcellulose CMC, performance de l'amidon prégélatinisé : 1 A une bonne capacité d'épaississement rapide ; performance de liaison et une certaine rétention d'eau ; 2 Améliore la capacité antidérapante (affaissement) du matériau, améliore les performances de fonctionnement du matériau et rend l'opération plus fluide ; prolonge le temps d'ouverture du matériau. 3 Après séchage, la surface est lisse, ne tombe pas de poudre, a de bonnes propriétés filmogènes et aucune rayure. ④ Plus important encore, le dosage est faible, et une très faible dose peut produire un effet élevé ; parallèlement, le coût de production est réduit d'environ 10 à 20 %. Dans le secteur de la construction, la CMC est utilisée dans la production de préformes en béton, ce qui permet de réduire les pertes d'eau et d'agir comme retardateur. Même pour les constructions de grande envergure, elle peut également améliorer la résistance du béton et faciliter le décollement des préformes de la membrane. Un autre objectif principal est de racler les murs blancs et de produire du mastic en poudre ou en pâte, ce qui permet d'économiser beaucoup de matériaux de construction et d'améliorer la couche protectrice et la brillance des murs. Formule chimique de l'hydroxyéthylméthylcellulose (HEC) :
1. Présentation de l'hydroxyéthylcellulose : L'hydroxyéthylcellulose (HEC) est un éther de cellulose non ionique fabriqué à partir de cellulose, un polymère naturel, par une série de procédés chimiques. Il s'agit d'une poudre ou d'un granulé blanc inodore, insipide et non toxique, qui se dissout dans l'eau froide pour former une solution visqueuse transparente, sans que le pH n'affecte sa dissolution. Il possède des propriétés épaississantes, liantes, dispersantes, émulsifiantes, filmogènes, de suspension, d'adsorption, tensioactives, de rétention d'humidité et de résistance au sel.
2. Indicateurs techniques Norme du projet Aspect Poudre blanche ou jaunâtre Substitution molaire (MS) 1,8-2,8 Matière insoluble dans l'eau (%) ≤ 0,5 Perte à la dessiccation (WT%) ≤ 5,0 Résidu au feu (WT%) ≤ 5,0 Valeur du pH 6,0- 8,5 Viscosité (mPa.s) Solution aqueuse à 2 %, 30 000, 60 000, 100 000 à 20 °C Trois, les avantages de l'hydroxyéthylcellulose Effet épaississant élevé
● L'hydroxyéthylcellulose offre d'excellentes propriétés de revêtement pour les revêtements au latex, en particulier les revêtements à forte teneur en PVA. Aucune floculation ne se produit lorsque la peinture est épaisse.
● L'hydroxyéthylcellulose a un effet épaississant plus élevé. Elle permet de réduire le dosage, d'améliorer l'économie de la formule et d'améliorer la résistance au frottement du revêtement.
Excellentes propriétés rhéologiques
● La solution aqueuse d'hydroxyéthylcellulose est un système non newtonien et la propriété de sa solution est appelée thixotropie.
● À l'état statique, une fois le produit complètement dissous, le système de revêtement maintient le meilleur état d'épaississement et d'ouverture.
● Lors du versement, le système maintient une viscosité modérée, de sorte que le produit a une excellente fluidité et n'éclabousse pas.
● Appliqué au pinceau et au rouleau, le produit s'étale facilement sur le support. Il est pratique pour la construction et offre une bonne résistance aux éclaboussures.
● Enfin, une fois le revêtement terminé, la viscosité du système se rétablit immédiatement et le revêtement s'affaisse immédiatement.
Dispersibilité et solubilité
● L'hydroxyéthylcellulose est traitée par dissolution retardée, ce qui permet d'éviter efficacement l'agglomération lors de l'ajout de poudre sèche. Après avoir vérifié que la poudre HEC est bien dispersée, commencez l'hydratation.
● L'hydroxyéthylcellulose avec un traitement de surface approprié peut bien ajuster le taux de dissolution et le taux d'augmentation de la viscosité du produit.
stabilité au stockage
● L'hydroxyéthylcellulose possède de bonnes propriétés anti-moisissure et assure une durée de conservation suffisante de la peinture. Empêche efficacement la sédimentation des pigments et des charges. 4. Mode d'emploi : (1) Ajouter directement pendant la production Cette méthode est la plus simple et la plus rapide. Les étapes sont les suivantes : 1. Ajouter de l'eau pure dans un grand seau équipé d'un agitateur à cisaillement élevé. 2. Commencer à remuer continuellement à basse vitesse et tamiser lentement l'hydroxyéthylcellulose dans la solution de manière uniforme. 3. Continuer à remuer jusqu'à ce que toutes les particules soient imbibées. 4. Ajouter ensuite l'agent antifongique et divers additifs. Tels que les pigments, les dispersants, l'eau ammoniacale, etc. 5. Remuer jusqu'à ce que toute l'hydroxyéthylcellulose soit complètement dissoute (la viscosité de la solution augmente considérablement) avant d'ajouter les autres composants de la formule de réaction. (2) Préparer la liqueur mère pour l'utilisation : Cette méthode consiste à préparer d'abord une liqueur mère avec une concentration plus élevée, puis à l'ajouter au produit. L'avantage de cette méthode est sa plus grande flexibilité et sa possibilité d'ajout direct au produit fini, mais elle doit être correctement stockée. Les étapes sont similaires aux étapes (1 à 4) de la méthode (1) : la différence est qu'aucun agitateur à fort cisaillement n'est nécessaire, seulement quelques agitateurs suffisamment puissants pour maintenir l'hydroxyéthylcellulose uniformément dispersée dans la solution, et continuer à agiter jusqu'à dissolution complète en une solution visqueuse. Il convient de noter que l'agent antifongique doit être ajouté à la liqueur mère dès que possible. V. Application 1. Utilisé dans les peintures au latex à base d'eau : L'HEC, en tant que colloïde protecteur, peut être utilisé dans la polymérisation en émulsion d'acétate de vinyle pour améliorer la stabilité du système de polymérisation dans une large plage de pH. Dans la fabrication des produits finis, des additifs tels que des pigments et des charges sont utilisés pour disperser uniformément, stabiliser et fournir des effets épaississants. Il peut également être utilisé comme dispersant pour les polymères en suspension tels que le styrène, l'acrylate et le propylène. Utilisé dans les peintures au latex, il peut améliorer considérablement les performances d'épaississement et de nivellement. 2. Pour le forage pétrolier : le HEC est utilisé comme épaississant dans diverses boues nécessaires aux opérations de forage, de fixation, de cimentation et de fracturation des puits, afin d'obtenir une bonne fluidité et une bonne stabilité. Il améliore la capacité de charge de la boue pendant le forage et empêche une importante quantité d'eau de pénétrer dans la couche d'huile, stabilisant ainsi sa capacité de production. 3. Utilisation dans la construction et les matériaux de construction : Grâce à sa forte capacité de rétention d'eau, le HEC est un épaississant et un liant efficace pour les coulis de ciment et les mortiers. Il peut être mélangé au mortier pour améliorer la fluidité et les performances de construction, prolonger le temps d'évaporation de l'eau, améliorer la résistance initiale du béton et prévenir les fissures. Il peut améliorer significativement la rétention d'eau et la force d'adhérence lorsqu'il est utilisé pour le plâtre de plâtrage, le plâtre de liaison et le mastic de plâtre. 4. Utilisation dans les dentifrices : Grâce à sa forte résistance au sel et à l'acide, le HEC assure la stabilité du dentifrice. De plus, le dentifrice ne sèche pas facilement en raison de sa forte rétention d'eau et de son pouvoir émulsifiant. 5. Utilisé dans les encres à base d'eau, le HEC permet un séchage rapide et imperméable de l'encre. De plus, le HEC est également largement utilisé dans l'impression et la teinture textiles, la fabrication du papier, les produits chimiques quotidiens, etc. 6. Précautions d'emploi du HEC : a. Hygroscopicité : Tous les types d'hydroxyéthylcellulose HEC sont hygroscopiques. La teneur en eau est généralement inférieure à 5 % à la sortie de l'usine, mais en raison des différents environnements de transport et de stockage, elle sera plus élevée qu'à la sortie de l'usine. Lors de l'utilisation, il suffit de mesurer la teneur en eau et de déduire le poids de l'eau lors du calcul. Ne pas exposer à l'atmosphère. b. La poussière est explosive : si toutes les poudres organiques et la poussière d'hydroxyéthylcellulose sont présentes dans l'air dans une certaine proportion, elles exploseront également au contact d'un point d'inflammation. Une utilisation appropriée doit être effectuée pour éviter autant que possible la présence de poussière dans l'atmosphère. 7. Spécifications d'emballage : Le produit est fabriqué dans un sac composite papier-plastique doublé d'un sac intérieur en polyéthylène, d'un poids net de 25 kg. À conserver dans un endroit aéré et sec à l'intérieur, en faisant attention à l'humidité. Une protection contre la pluie et le soleil est recommandée pendant le transport. Hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) : L'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) est une poudre blanche inodore, insipide et non toxique. Il existe deux types : instantanée et non instantanée. Au contact de l'eau froide, elle se disperse rapidement et disparaît dans l'eau. À ce stade, le liquide n'a aucune viscosité. Après environ 2 minutes, la viscosité du liquide augmente, formant un colloïde visqueux transparent. Type non instantané : Ne peut être utilisé que dans les produits en poudre sèche tels que le mastic et le mortier de ciment. Il ne peut pas être utilisé dans les colles et peintures liquides, car il risque de s'agglutiner.
Date de publication : 26 décembre 2022