Caoutchouc

Le caoutchouc est un matériau qui peut être obtenu soit par la transformation du latex naturellement sécrété par certains végétaux, soit de façon synthétique.


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Matériau - Élastomère

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  • ... Le caoutchouc naturel, ou plus exactement, les hévéas, qui produisent le latex transformé en caoutchouc, vivent sous une épée de Damoclès.... (source : lefigaro)
  • Ce caoutchouc est obtenu dans ses usines à partir de latex en provenance soit de l'exploitation de ses propres plantations d'hévéa, soit d'exploitations... (source : siph)
  • ... Comment satisfaire la demande de caoutchouc naturel, à laquelle le latex tiré de l'hévéa ne suffit plus ? En perfectionnant deux plantes : le ... (source : pourlascience)
Récolte du caoutchouc naturel.

Le caoutchouc est un matériau qui peut être obtenu soit par la transformation du latex naturellement sécrété par certains végétaux (par exemple, l'hévéa), soit de façon synthétique. On utilise aussi le nom d'élastomère.

Histoire

Peinture aztèque : Offrande de balle en caoutchouc au dieu Xiuhtecuhtli.
Article détaillé : Histoire de la culture de l'hévéa.

La véritable histoire du caoutchouc commence bien avant la fin du XVe siècle, quand à la suite des grandes découvertes, les Européens commencent à observer, en Amérique centrale et en Amérique du Sud, l'usage séculaire que font les populations autochtones d'une matière alors inconnue en Europe. Provenant du latex (assimilé au sperme ou au sang humain selon la variété, il jouissait d'un grand prestige) issu de différentes plantes - dont l'hévéa et le guayule -, les amérindiens confectionnent des objets courants, fabriqués par moulage sur argile : balles, bottes, toiles enduites, torches, bouteilles, préservatifs qu'ils rendent étanches en les passant à la fumée. Ils en consomment aussi comme médicament et l'associent aux mythes de création, de la course du monde : dans le «juego de pelota» (jeu de balle précolombien), la balle en caoutchouc (appelée «ulli d'ollin» -mouvement en nahuatl - et «kik» en maya - liquide séminal), avec son rebondissement incessant, mime la course du soleil. La matière caoutchouc devient ainsi sacrée. Les conquistadors, plus intéressés par l'eldorado ramènent quelques échantillons en Europe, mais ils sont relégués dans les cabinets de curiosité, faute d'applications car le latex est collant quand il est exposé au soleil, fond par température élevée et devient cassant par température froide, enfin il brunit et durcit à l'air.

Réclame Goodrich de 1923 (L'Illustration)

Chimie

Le caoutchouc naturel est un polyterpène, fait avec le monomère isoprène.

Modes de fabrication

Le caoutchouc naturel provient de la coagulation du latex de plusieurs plantes, essentiellement de l'hévéa, Hevea brasiliensis, famille des Euphorbiacées, originaire d'Amazonie. La collecte se fait par incision de l'écorce des troncs de manière que le latex, issu des canaux laticifères, s'écoule dans des godets positionnés juste au-dessous. En Amazonie, c'est le travail des seringueiros. Le latex récolté est transféré dans des containers, filtré et peut alors être stabilisé à l'ammoniaque (précipitation des flocons) puis pressé pour diminuer sa teneur en eau ou alors coagulé de façon plus ou moins contrôlée et séché par la fumée d'un feu (les goudrons empêchent la putréfaction) afin d'obtenir des balles de caoutchouc.

La culture de l'hévéa (appelée hévéaculture), quoiqu'originaire d'Amérique du Sud, s'est développée dans le sud-est asiatique et , à une moindre échelle, en Afrique équatoriale (Nigeria, Côte d'Ivoire, Cameroun).

Plantes à latex donnant la possibilité de la production de caoutchouc

Plantation communale de Funtumia elastica à Benin City (1911)

La guayule pousse principalement au Mexique ainsi qu'aux sud des États-Unis. Elle a été employée au début du XXe siècle, avec un rebond d'intérêt lors de la Seconde Guerre Mondiale (embargo du caoutchouc asiatique). Elle n'est plus guère exploitée depuis 1950[3]. Son utilisation demande la récolte de la plante, son broyage et l'extraction des particules de caoutchouc. Le rendement est d'un peu moins d'une tonne par hectare, ce qui est inférieur de près d'un tiers de celle de l'hévéa[3].

Formulation et vulcanisation

Le caoutchouc, qu'il soit naturel ou synthétique, s'utilise presque exclusivement mélangé à d'autres ingrédients :

Utilisation

Canards de bain en caoutchouc.

Production

Caoutchouc Naturel (Hévéa)
Production en tonnes. Chiffres 2003-2006

Données de FAOSTAT

(FAO)

Thaïlande 2 860 966 33 % 3 156 958 32 %
Indonésie 2 202 802 26 % 2 350 000 24 %
Malaisie 985 600 11 % 1 283 600 13 %
Inde 694 000 8 % 831 000 8 %
Vietnam 384 000 4 % 546 100 5 %
Chine 565 045 7 % 538 000 5 %
Total 8 593 968 100 % 9 914 744 100 %

La production mondiale de caoutchouc est supérieure à 21 millions de tonnes[2].

Le caoutchouc autoréparant

Cinq cents ans après la découverte du caoutchouc par les Aztèques, une nouvelle découverte surgit. Le matériau découvert par une équipe de l'École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (ESPCI ParisTech) et que la société Arkema s'apprête à commercialiser possède la propriété de cicatrisation. C'est en d'autres termes, un caoutchouc <>. Percé, entaillé ou sectionné, il cicatrise et retrouve la majeure partie de son elasticité quelques dizaines de minutes après uniquement que leurs différentes parties aient été mises en contact.

En général, quand un tel matériau souple est coupé, des liaisons chimiques sont irréversiblement cassées. C'est par exemple le cas dans le caoutchouc, assemblage de longues chaînes. Le nouvel élastomère doit sa solidité non à des liens chimiques forts mais à des liaisons hydrogène entre molécules, comme dans l'eau liquide. Ces liens «physiques» sont réversibles. Si les deux bouts fraîchement sectionnés sont rapprochés, les ponts hydrogène se reconstruisent. Par contre, si on attend trop longtemps, les liaisons ont tendance à se reconstituer au sein de la moitié coupée, rendant la «soudure» impossible.

L'autre différence avec les polymères classiques est précisément le recours à des acides gras, des molécules plus petites et issues de la biomasse plutôt que de la pétrochimie. Tout l'art des chimistes a consisté à trouver les bonnes proportions et le bon tour de main. Ironie de l'histoire, leur motivation d'origine était d'inventer une nouvelle façon de faire des matériaux souples, dans la lignée de la chimie supramoléculaire chère au prix Nobel de chimie Jean-Marie Lehn. Cette propriété fascinante n'a pas encore d'applications particulièrement claires même si Arkema, particulièrement sollicitée, négocie déjà avec quelques fabricants. Par contre, ce concept servira dès cette année pour fabriquer des additifs pour bitumes applicables à plus basse température, par conséquent moins coûteux énergétiquement.

Gestion des déchets

Cette matière n'est tout simplement pas recyclable. Personne n'a toujours trouvé de façons de le réutiliser en préservant toutes ses qualités.

Cependant, il peut servir à fabriquer des produits moins élastiques avec une moindre exigence de pureté comme des revètements de sol souple et du Bitume modifié plus flexible à froid et plus solide chaud que le bitume normal. Le caoutchouc usagé est aussi utilé comme combustible dans les cimentries et certaines centrales thermiques[4].

Notes et références

  1. La Condamine en envoie quelques rouleaux avec un mémoire explicatif à l'Académie des sciences de Paris où les chimistes l'étudient assidument.
  2. Tristan Gaston-Bretton, «Charles Goodyear et la révolution du caoutchouc», Les Échos, 15 juillet 2008.
  3. Palu S, Ploch D, Du caoutchouc naturel en Europe, Pour la Science, août 2010
  4. Le recyclage des pneus

http ://www. carinna. fr

2008>AVRIL>SCIENCE&VIE 13

2010>MARS>La Recherche 60, 61, 62

Voir aussi

Bibliographie

Liens externes

Recherche sur Amazone (livres) :



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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 09/12/2010.
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