Caoutchouc synthétique : fabrication


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Le caoutchouc est un matériau utilisé pour fabriquer divers accessoires utiles dans la vie quotidienne. A l'origine, il était fabriqué à partir de matières de base naturelles, dont le latex récolté par saignées sur certains végétaux comme l'hévéa, un arbre originaire de la grande forêt amazonienne. La résistance, la souplesse, la ténacité ainsi que l'imperméabilité du caoutchouc sont les qualités exploitées dans le monde de la pneumatique ou de la fabrication de jouets, entre autres. En effet, il est surtout utilisé comme constituant principal des pneus utilisés pour les bicyclettes, les avions et les véhicules automobiles. Suite à l'interruption de l'approvisionnement de caoutchouc en provenance des principaux pays producteurs de l'Extrême-Orient, les industries développent rapidement le mode de fabrication de caoutchouc de synthèse, entraînant une course effrénée en matière de production. Les propriétés physiques et chimiques essentielles des produits obtenus artificiellement, dérivés du gaz naturel et du pétrole utilisés pour la fabrication du caoutchouc synthétique sont semblables à celles du caoutchouc naturel.


Dans le monde de l'industrie du caoutchouc, des recherches ont été menées afin de trouver un procédé de fabrication qui permettrait un gain de temps ainsi que des économies. En 1909, F. Hofmann, un éminent chimiste d'origine allemande dépose le premier brevet de fabrication de caoutchouc synthétique, avec une production en émulsion aqueuse. Depuis cette découverte, le mode de fabrication s'est amélioré au fil du temps, avec différentes techniques de fabrication, comme le polymère de styrène et de butadiène, dont le sodium est utilisé comme catalyseur.


Le caoutchouc synthétique est un élastomère dont le comportement visco-élastique est obtenu par polymérisation, une réaction chimique permettant d'effectuer la synthèse des polymères grâce à des prépolymères ou à des monomères, qui sont des molécules réactives. La plupart des polymères sont à structure linéaire, d'où les caractéristiques thermoplastiques, dont la masse molaire peut être élevée grâce à l'action de monomères bivalents ou tridimensionnels. La fabrication du caoutchouc synthétique suit quelques étapes importantes. Grâce à la pression, à la chaleur et aux catalyseurs utilisés comme réactifs, des chaînes macromoléculaires se forment, avec des liaisons covalentes dans chaque molécule. Le terme « liaison covalente » signifie que chaque atome est lié à un autre par l'intermédiaire des électrons. Les ingrédients utilisés pour le mélange influent sur la couleur du produit obtenu. Ainsi, le carbone utilisé comme charge renforçante afin d'améliorer la résistance à l'abrasion et la résistance mécanique, lui donne une couleur noire. Pour les autres couleurs, l'on utilise de la craie précipitée, du silice, de l'argile et bien d'autres agents colorants.
caoutchouc


Il existe actuellement plusieurs sortes de caoutchouc de synthèse, avec des caractéristiques spécifiques pour chaque type. Le caoutchouc nitrile, obtenu par copolymérisation du butadiène avec l'acrylonitrile a la particularité de résister aux graisses, aux huiles et aux solvants. Le néopropène, un polymère dont le chloroprène est utilisé comme monomère peut résister au pétrole et aux huiles. Sa qualité de résister à une chaleur supérieure à 150° C est exploitée pour la fabrication de certains matériaux utilisés dans les équipements de machines et les conduites de transport de pétrole. Il est également utilisé comme matériau isolant dans les câbles électriques. Le polyisoprène de synthèse est le caoutchouc artificiel dont la composition chimique des ingrédients utilisés pour sa fabrication présente des propriétés identiques à celles du caoutchouc naturel. Le caoutchouc butyle, étant issu des copolymères isobutane et d'isoprène ou de butadiène ne se dissout pas suite à l'action des produits chimiques corrosifs et résiste à l'oxydation. Grâce à ces qualités et à sa faible perméabilité au gaz, on retrouve surtout ce type de caoutchouc dans la fabrication de chambres à air des pneus d'automobiles. Le caoutchouc Buna, composé de plusieurs monomères dont le butadium, avec le Natrium - qui signifie sodium - d'où son appellation, utilisé comme catalyseur, est obtenu par un procédé de copolymérisation. Principalement utilisé dans la fabrication de pneus, de voitures, il représente environ 60% de la production mondiale de caoutchouc synthétique. L'EPDM ou éthylène-propylène-diène monomère et l'EPM ou le copolymère éthylène- propylène sont des matériaux possédant d'excellents caractères élastiques, capables de se rallonger à 600% par rapport à leur dimension d'origine. Le koroseal a pour particularité de résister à l'abrasion, à la corrosion, à l'électricité et à la chaleur. Contrairement aux autres types de caoutchouc de synthèse, il ne se détériore pas suite à un stockage de longue durée ou à une exposition permanente à la lumière. Actuellement, la production moyenne annuelle du caoutchouc de synthèse est d'environ 9 millions de tonnes à l'échelle mondiale et plus de 2 millions de tonnes en Union Européenne.

Le Vendredi 23 Juillet 2010 à 10:31
Article écrit par Toli ()


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