O éter metil-hidroxietilcelulose (MHEC) e o éter metil-hidroxipropilcelulose (HPMC) são coletivamente chamados de éter metilcelulose (Metilcelulose), conhecido como MC. O éter de metilcelulose é um dos aditivos essenciais na argamassa de mistura seca, que desempenha principalmente a função de retenção de água e espessamento.
O éter metilcelulose é um éter de celulose em pó produzido pela reação de fibra de madeira ou fibra curta de algodão refinada como matéria-prima primária, após tratamento químico, por meio da reação de agentes de micronização, como cloreto de etileno, cloreto de propileno ou óxido de etileno. A estrutura molecular da celulose é composta por ligações moleculares de unidades de glicose anidra, cada uma contendo 3 grupos hidroxila. Sob certas condições, os grupos hidroxila são substituídos por metil, hidroxietil e hidroxipropil para produzir vários tipos de celulose. A substituição por metil é chamada de metilcelulose, a substituição por hidroxietil é chamada de hidroxietilcelulose e a substituição por hidroxipropil é chamada de hidroxipropilcelulose. Como a metilcelulose é um éter misto produzido pela reação de eterificação, ela é composta principalmente por grupos metil. No entanto, ela contém uma pequena quantidade de grupos hidroxietil ou hidroxipropil, denominada éter metil-hidroxietilcelulose ou éter metil-hidroxipropilcelulose.
Devido aos diferentes substituintes (como metil, hidroxietil e hidroxipropil) e aos diferentes graus de substituição (o número de substâncias substituídas por cada grupo hidroxila ativo na celulose), há vários tipos de variedades e graus de éter de celulose. Diferentes combinações podem ser amplamente utilizadas em outros campos, como engenharia de construção, alimentos e produtos farmacêuticos, química diária e petróleo.
Atualmente, há quatro tipos de éteres de celulose com o volume de produção mais significativo do mundo, e seus principais usos são os seguintes:
(1) O éter metil-hidroxietilcelulose (MHEC) representa 80% dos materiais químicos de construção e 20% do setor de revestimentos. Esse tipo de éter de celulose é usado principalmente em argamassa de mistura seca em todo o mundo. Em comparação com outros tipos, o MHEC tem melhores propriedades de retenção de água e espessamento e qualidade mais estável.
(2) O éter metil-hidroxipropilcelulose (HPMC) é usado principalmente nos setores farmacêutico e químico diário, e uma parte considerável dele é usada no setor de materiais de construção químicos. Entretanto, suas propriedades de retenção de água e espessamento são ligeiramente inferiores às do éter metil-hidroxietilcelulose, especialmente em altas temperaturas com baixa retenção de água.
(3) O éter de hidroxietilcelulose (HEC) é usado principalmente como estabilizador no setor de revestimentos e na lama de perfuração de campos de petróleo, mas sua dispersibilidade, espessamento e retenção de água são significativamente menores do que o éter de metilcelulose (MC).
(4) A carboximetilcelulose de sódio (CMC) é usada principalmente nos setores químico diário, alimentício, de fabricação de papel, têxtil e outros, e uma pequena quantidade é usada no setor de revestimentos.
Propriedades do éter de metilcelulose (MC)
O éter metilcelulósico é um material modificado necessário para argamassa misturada a seco, como argamassa de reboco, gesso misturado a seco, adesivo para azulejos, massa de vidraceiro, material autonivelante, argamassa em spray, cola para papel de parede e material de calafetagem. Em várias argamassas misturadas a seco, o éter metilcelulósico controla a consistência, a trabalhabilidade, o desempenho da colagem e a retenção de água da argamassa.
As principais características do éter de metilcelulose são as seguintes:
(1) Excelente retenção de água
O nível de retenção de água é um indicador importante para medir a qualidade do éter metilcelulósico, especialmente na construção de camadas finas de argamassa de cimento e produtos à base de pedra. A maior retenção de água pode evitar a perda de resistência e as rachaduras causadas por secagem excessiva e hidratação insuficiente. Além disso, a excelente retenção de água do éter metilcelulósico em condições de alta temperatura é um dos indicadores essenciais para distinguir o desempenho do éter metilcelulósico. Em circunstâncias normais, os éteres de metilcelulose mais comuns diminuem a retenção de água com o aumento da temperatura. Quando a temperatura sobe para 40 ºC, a retenção de água dos éteres de metilcelulose comuns diminui significativamente. A construção de camada fina no lado ensolarado no verão será seriamente afetada. No entanto, compensar a falta de retenção de água por meio de alta dosagem causará alta viscosidade do material devido à alta dosagem, o que causará inconvenientes na construção.
Os produtos de éter metilcelulose de alta qualidade são processados por meio de um processo exclusivo de eterificação, que tem excelente dispersão e retenção de água, podendo distribuir a celulose de forma eficaz e uniforme na argamassa de cimento e nos produtos à base de gesso, envolver todas as partículas sólidas e formar uma película umectante, tornando todo o sistema muito estável. A umidade na embalagem é liberada gradualmente durante um longo período, e parte da umidade escapa dos poros devido à secagem e à evaporação. A maior parte da umidade restante continua a se hidratar com o cimento, a cal ou o gesso. Mesmo em ambientes quentes e de alta temperatura, há umidade e tempo suficientes para as reações de hidratação, garantindo assim a força de ligação e a resistência à compressão do material. A retenção de água do éter de metilcelulose também está relacionada à sua viscosidade, finura, solubilidade e quantidade adicional. Em geral, quanto maior a viscosidade, mais fina a finura e mais excelente a adição, melhor a retenção de água.
(2) Forte adesão e boa resistência à flacidez
Outra característica essencial do éter de metilcelulose é seu excelente efeito espessante. A adição de éter de metilcelulose a produtos de argamassa misturada a seco pode aumentar a viscosidade milhares de vezes. Especialmente o uso de éter de metilcelulose de alta qualidade pode obter uma viscosidade muito mais alta do que o éter de metilcelulose comum, fazendo com que ele tenha melhor resistência à flacidez e adesão. Em aplicações práticas, o éter de metilcelulose pode controlar com precisão a consistência do produto, que pode ser ajustada pelo tipo e pela quantidade de éter de metilcelulose adicionado.
O efeito espessante do éter metilcelulósico de alta qualidade está intimamente relacionado à sua reologia exclusiva; sua viscosidade afetará significativamente a força de ligação, a fluidez, a estabilidade estrutural e a capacidade de trabalho do material.
(3) Boa solubilidade
Devido ao tratamento especial das partículas de superfície do éter de metilcelulose de alta qualidade, a solubilidade é excelente, seja em argamassa de cimento, gesso ou sistema de pintura; não é fácil aglomerar, e a velocidade de dissolução é rápida. Ele pode promover uma rápida dissolução, especialmente no sistema de argamassa com um alto valor de pH. Em geral, pode ser completamente dissolvido em poucos minutos. No sistema de revestimento, o éter metil-elulose pode ser formulado em uma solução aquosa espessada de 2% a 3%. Como espessante, agente de retenção de água e emulsificante de tinta, tem melhor solubilidade, trabalhabilidade e retenção de água do que a hidroxietilcelulose (HEC), e é útil para o nivelamento da tinta e para evitar marcas de pincel: formação de filme uniforme, menos respingos, melhor tixotropia.