Dans le langage courant, le terme "caoutchouc" peut désigner beaucoup de choses différentes. Sur le marché, on trouve des pneus, des gommes à effacer, des élastiques, de la gomme arabique et du chewing-gum. D'une manière générale, le caoutchouc est une substance qui trouve des applications dans une grande variété de produits - des pneus aux gommes à effacer, en passant par la gomme arabique et le chewing-gum. matériau du tapis de souris et les bonnets de bain, les tuyaux en caoutchouc, les joints, les balais d'essuie-glace, les feuilles de caoutchouc et les revêtements de sol en caoutchouc.

Le caoutchouc est connu et largement utilisé par l'homme depuis plus de 1 000 ans. Historiquement, les produits en caoutchouc étaient fabriqués à partir de matériaux naturels. Aujourd'hui, la grande majorité des produits en caoutchouc que nous rencontrons sont fabriqués à partir de caoutchouc synthétique, produit dans des usines chimiques. La principale raison en est que la demande de caoutchouc naturel dépasse de loin la capacité à l'obtenir, ou comme certains le disent, à le produire. La demande toujours élevée de caoutchouc s'explique par sa nature fantastiquement polyvalente et utile ! Nous vous invitons à découvrir l'une des substances les plus fascinantes au monde.

Qu'est-ce que le caoutchouc ?

Les gens précisent rarement à quel type de caoutchouc ils font référence lorsqu'ils utilisent ce terme. Il existe un large éventail de types de caoutchouc. La division primaire et fondamentale se fait en deux types principaux : le caoutchouc naturel (dérivé des plantes) et le caoutchouc synthétique (un élastomère produit artificiellement en laboratoire). Dans le commerce, les types de caoutchouc les plus populaires sont le caoutchouc styrène-butadiène, les polyacrylates, les acétates de polyvinyle (PVA), les chlorures de vinyle (PVC) et le polychloroprène (mieux connu sous le nom de néoprène). Bien que les caoutchoucs naturels et synthétiques soient très semblables en apparence, ils diffèrent chimiquement et sont issus de processus de production entièrement différents.

Caoutchouc naturel

Le caoutchouc naturel est obtenu à partir d'un liquide blanc et laiteux appelé latex, qui est recueilli sur certains types de plantes après incision. Par exemple, les pissenlits communs produisent de petites quantités de latex lorsque leurs tiges sont cassées, dont on pourrait théoriquement extraire du caoutchouc naturel - bien que ce processus soit très inefficace car il nécessiterait de cultiver un grand nombre de pissenlits pour obtenir une petite quantité de caoutchouc. Bien que l'homme connaisse 200 espèces végétales différentes qui produisent du latex, 99 % de la production mondiale de caoutchouc naturel provient du latex d'une espèce d'arbre connue sous le nom d'hévéa brésilien (Hevea brasiliensis).

Matériau du tapis de souris en vrac

Le latex de cet arbre est composé d'un tiers d'eau et d'un tiers de particules de caoutchouc en suspension colloïdale. Le caoutchouc naturel est un polymère d'isoprène dont la formule chimique est C5H8. En d'autres termes, il se compose de plusieurs milliers d'unités de C5H8 (monomère d'isoprène), qui forment de longues chaînes enchevêtrées. Ces chaînes moléculaires peuvent être facilement étirées et démêlées, mais elles reprennent aussi facilement leur forme initiale. C'est cette propriété qui rend le caoutchouc élastique.

Caoutchouc synthétique

Les caoutchoucs synthétiques sont produits dans des usines chimiques, à partir de substances dérivées du pétrole. L'un des types les plus connus et toujours les plus populaires est le néoprène (nom commercial du polychloroprène), qui résulte de la réaction de l'acétylène et de l'acide chlorhydrique. Un autre type de caoutchouc synthétique très populaire est le caoutchouc butadiène-styrène (SBR), à partir duquel sont fabriquées les feuilles de caoutchouc disponibles dans notre magasin.

Comment le caoutchouc est-il fabriqué ?

En 1839, l'inventeur américain Charles Goodyear a mis au point le processus de vulcanisation (traitement thermique), qui durcit et renforce le caoutchouc. Il a passé beaucoup de temps à chercher comment transformer le caoutchouc naturel en un produit utile. Sa découverte a été quelque peu accidentelle. Lorsqu'il a accidentellement laissé tomber un morceau de caoutchouc sur une cuisinière chaude, celui-ci a commencé à se transformer en une forme noire et vulcanisée, plus proche du caoutchouc que nous connaissons généralement aujourd'hui. Bien qu'il ait réussi à inventer l'un des matériaux les plus utiles, Goodyear ne s'est jamais enrichi de manière significative grâce à sa découverte et est mort en proie à des difficultés financières. Toutefois, son nom est toujours présent grâce à la célèbre entreprise de pneumatiques qui porte son nom, en reconnaissance de son travail et de sa grande réussite.

La production de caoutchouc à partir de caoutchouc naturel consiste en plusieurs processus distincts. Le premier consiste à obtenir le latex des hévéas. Il s'agit de pratiquer une série d'incisions en forme de V dans l'écorce de l'arbre, d'où s'écoule le latex. Il est recueilli dans des récipients fixés au tronc. Le latex recueilli sur de nombreux arbres est ensuite mélangé et lavé à l'acide pour obtenir une coagulation (agglutination des particules). Le caoutchouc ainsi produit est ensuite formé en blocs ou en feuilles et séché avant d'être transformé.

Le caoutchouc ainsi obtenu est du caoutchouc brut, qui n'a pas beaucoup de valeur en soi. Il s'effrite à basse température, dégage une odeur désagréable et devient collant à haute température. Il est donc nécessaire de le transformer pour améliorer ses propriétés. Le premier processus est la mastication, qui consiste à traiter mécaniquement le caoutchouc à l'aide de presses ou de rouleaux pour le plastifier et le ramollir. Après la mastication, des additifs chimiques (améliorant les propriétés telles que la résistance au vieillissement) sont ajoutés au caoutchouc. Le caoutchouc subit ensuite un calandrage - un processus de mise en forme répétée du caoutchouc à l'aide de jeux de rouleaux, sous la pression desquels il se plastifie. L'étape finale du processus est la vulcanisation - du soufre est ajouté et le caoutchouc est chauffé à environ 140 degrés Celsius.

D'où vient le caoutchouc ?

Comme son nom l'indique, l'hévéa brasiliensis est originaire du Brésil, d'où ses plants ont été prélevés et introduits dans des pays d'Extrême-Orient tels que la Malaisie, l'Indonésie, la Birmanie, le Cambodge, la Chine et le Viêt Nam. La région de l'Asie du Sud-Est reste traditionnellement le plus grand producteur de caoutchouc naturel. Pendant la Seconde Guerre mondiale, les approvisionnements en caoutchouc de cette partie du monde vers l'Occident étaient limités, et la demande de produits en caoutchouc pour l'armée était très élevée. Cela a considérablement accéléré les travaux sur le caoutchouc synthétique en Allemagne et aux États-Unis. Aujourd'hui, la majeure partie du caoutchouc naturel provient toujours des pays d'Extrême-Orient, tandis que la France, l'Allemagne et la Russie sont en tête de la production de caoutchouc synthétique. La plus grande plantation de caoutchouc naturel au monde est la plantation Harbel, située près de Monrovia, au Liberia. Elle a été créée en 1926 par le fondateur de la société Firestone, Harvey S. Firestone, et son épouse Isabella Bell.

Comment la vulcanisation renforce-t-elle le caoutchouc ?

Le caoutchouc tel qu'il est obtenu à partir de l'arbre est un latex très fluide. Même après un certain temps, le caoutchouc naturel coagule ; il est spongieux, a une odeur désagréable et n'est pas particulièrement utile. Cependant, le caoutchouc que nous trouvons dans des produits tels que les pneus, les joints, les tapis ou les feuilles de caoutchouc est du caoutchouc vulcanisé - cuit avec du soufre et d'autres additifs, ce qui le rend plus dur, plus solide et plus résistant au vieillissement.

Qu'est-ce qui explique ces différences entre le caoutchouc brut et le caoutchouc vulcanisé ? À l'état brut, le caoutchouc est constitué de molécules formant de longues chaînes très peu serrées et faiblement reliées entre elles. Il est relativement facile de les étirer et de les séparer - c'est pourquoi le latex est si élastique. Au cours de la vulcanisation, des atomes de soufre supplémentaires contribuent à créer des liens entre les molécules de caoutchouc, un processus connu sous le nom de réticulation. Ces liaisons agissent comme les fermes d'un pont, rigidifiant et renforçant la structure moléculaire du caoutchouc.

À quoi sert le caoutchouc ?

Les propriétés physiques et chimiques du matériau se traduisent par la manière dont nous l'utilisons. Même si nous ne connaissons pas le processus de production du caoutchouc, ses propriétés nous permettent d'imaginer ses applications. Tout le monde sait que le caoutchouc est solide, extensible, élastique, durable et imperméable. Il n'est donc pas étonnant qu'il soit utilisé pour fabriquer des tapis de souris, des vêtements imperméables, des bottes, des tuyaux hydrauliques ou des joints.

L'utilisation la plus courante du caoutchouc est l'industrie du pneu. Environ la moitié de la production mondiale de caoutchouc est utilisée pour fabriquer des pneus de voitures et de camions. Le caoutchouc est utilisé à la fois pour les pneus extérieurs durs et pour les chambres à air qui se trouvent à l'intérieur. Les chambres à air sont fabriquées dans un matériau légèrement différent, le caoutchouc butyle, qui est très imperméable et retient efficacement les gaz. Les pneus de camions restent ainsi gonflés pendant longtemps.

de quoi sont faits les tapis de souris ?

La possibilité d'obtenir à la fois du caoutchouc dur et du caoutchouc mou élargit considérablement l'éventail de ses applications potentielles. Le latex souple et élastique est utilisé dans une large gamme de produits de tous les jours, allant de tapis de bureau,tapis de souris pour seinsDes gommes et des ballons aux préservatifs et aux gants de protection.

Le caoutchouc dur est utilisé pour des applications plus exigeantes, telles que les membranes de toiture, les revêtements d'allées de jardin et d'étangs, ou la production de bateaux gonflables. Le caoutchouc étant un matériau souple et résistant, mais aussi un très mauvais conducteur doté de bonnes propriétés d'isolation thermique, les feuilles de caoutchouc sont souvent utilisées comme matériau de protection solide mais mince pour les câbles, les fibres optiques et les caloducs. Les feuilles de caoutchouc EPDM, résistantes aux intempéries, sont également utilisées comme matériaux de construction, tels que les tampons en caoutchouc sous les terrasses ou l'isolation des combles. Les feuilles de caoutchouc sont également d'excellents matériaux d'insonorisation.

L'appétit mondial pour le caoutchouc est énorme. Dans le même temps, le monde continue à produire beaucoup de déchets de caoutchouc, ce qui constitue une menace écologique. Une grande partie de ces déchets est constituée de pneus de voiture usagés, qui deviennent eux-mêmes une matière première importante. Certains pneus usagés sont rechapés, en particulier les pneus de camions et d'autres véhicules. Une autre partie est broyée en granulés fins, qui sont pressés pour former des feuilles de granulés de caoutchouc. Ces feuilles sont utilisées comme revêtement de sol pour des installations telles que des terrains de jeux sécurisés. Malheureusement, plus de la moitié des pneus usagés finissent encore dans des décharges. Les producteurs de caoutchouc travaillent en permanence sur de nouvelles méthodes de recyclage des pneus. De plus en plus, les vieux pneus trouvent une nouvelle vie sous forme de semelles de chaussures ou d'autres composants automobiles en caoutchouc.

Quelques faits historiques sur le caoutchouc

• 1000 AVANT NOTRE ÈRE : Les peuples indigènes d'Amérique centrale et d'Amérique du Sud apprennent à fabriquer des vêtements imperméables en les imprégnant de latex d'hévéa.
• 1731 : Au cours d'une expédition en Amérique du Sud, le voyageur français Charles Marie de La Condamine envoie des échantillons de caoutchouc en Europe, suscitant l'intérêt des scientifiques.
• 1770 : Le scientifique anglais Joseph Priestley, qui a découvert l'oxygène, découvre qu'un morceau de caoutchouc peut effacer les marques de crayon sur le papier, d'où la gomme à effacer.
• 1791 : L'Anglais Samuel Peal met au point une méthode d'imperméabilisation des tissus à l'aide d'une solution de caoutchouc.
• 1818 : James Syme, étudiant en médecine écossais, utilise un tissu caoutchouté pour fabriquer des imperméables.
• 1823 : L'Écossais Charles Macintosh prend connaissance des travaux de James Syme, les perfectionne et les fait breveter, gagnant ainsi gloire et fortune grâce à la popularité des imperméables en caoutchouc.
• 1839 : L'inventeur américain Charles Goodyear découvre accidentellement la vulcanisation du caoutchouc et commence à travailler sur de nouveaux types de caoutchouc.
• 1909 : Le scientifique allemand Fritz Hofmann met au point le premier caoutchouc synthétique.
• 1912 : Le chimiste américain Wallace Hume Carothers, lauréat du prix Nobel, connu pour sa contribution à l'invention du nylon, dépose un brevet pour le caoutchouc synthétique néoprène (polychloroprène).

Ce ne sont là que quelques faits, mais ils devraient vous donner une idée de la richesse et de l'étendue de l'histoire de la production de caoutchouc. Nous espérons que vous avez trouvé utile et intéressant ce bref historique et cet aperçu des types de caoutchouc, des processus de production et des propriétés. Peut-être apprécierez-vous maintenant la contribution de ce produit naturel mais avancé de la synthèse chimique à diverses industries et à notre vie quotidienne.