Caoutchouc (materiau)

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Récolte du caoutchouc naturel au Brésil.

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

La véritable histoire du caoutchouc débute bien avant la fin du XV^e siècle, lorsqu'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 issu de différentes plantes - dont l’hévéa et le guayule - , cette substance a des applications variées  : balles, bottes, toiles enduites, bouteilles, préservatifs... C'est l'invention des pneumatiques (appuyé plus tard par l'explosion de la production automobile) et le succès des bicyclettes qui provoqueront le boom de la production du caoutchouc à la fin du XIX^e siècle.

• 1736-1747 : Les naturalistes français Charles Marie de La Condamine et François Fresneau de la Gataudière effectuent les premières études scientifiques sur le caoutchouc naturel au Pérou — où, en quechua Cao signifie bois et tchu qui pleure —, en Équateur et en Guyane.
• 1770 : Le chimiste anglais Joseph Priestley découvre que l'on peut effacer des marques d'encre en les frottant avec du caoutchouc^[1]. Cette découverte sera à l'origine des premières gommes à effacer.
• 1783 : Le chimiste français Jacques Charles — lancé dans une compétition avec les frères Montgolfier pour réaliser le premier vol habité — fait construire un ballon — on disait alors un « globe » — fait d'une étoffe de soie imperméabilisée par un vernis à base de caoutchouc.
• 1790 : Samuel Peal, un industriel britannique, brevète une méthode permettant, en mélangeant de la térébentine avec du caoutchouc, d'imperméabiliser des tissus.
• 1811 : L'Autrichien Johann Nepomuk Reithoffer (1781-1872) fabrique les premiers produits en caoutchouc.
• 1820 : L'Anglais Thomas Hancock découvre que la plasticité du caoutchouc est augmentée suite à la mastication de celui-ci et que cela permet la mise en forme du produit ultérieurement^[1].
• 1823 : La découverte du procédé d’imperméabilisation des tissus par dissolution du caoutchouc dans un solvant (du naphte porté à ébullition) permet au chimiste écossais Charles Macintosh (1766-1843) de confectionner les premiers imperméables. La matière brevetée prit le nom de son inventeur et devint même en Grande-Bretagne synonyme du mot « imperméable ».
• 1842 : Charles Goodyear découvre la vulcanisation, qui permet de stabiliser le caoutchouc afin qu'il résiste mieux aux écarts de température^[1].
• 10 décembre 1845 : l'écossais Robert William Thomson invente la roue aérienne (le premier pneumatique) qui, ne s'adaptant pas aux chariots lourds, tombe dans l'oubli.
• 1853 : L'Américain Hiram Hutchinson achète les brevets de Charles Goodyear et adapte le caoutchouc aux bottes.
• 1854 : Hiram Hutchinson ouvre la première usine utilisant le caoutchouc en France, dans l'usine de Langlée, à Châlette-sur-Loing (Loiret).
• 1868 : Invention des pneus pleins pour vélocipèdes.
• 1870 : Apparition des premiers préservatifs à base de caoutchouc de latex.
• 1876 : Culture de l'hévéa à Ceylan.
• 1887 : A Belfast, le vétérinaire John Boyd Dunlop imagine un tube souple gonflé pour remplacer les pneus pleins.
• 23 juillet 1888 : John Boyd Dunlop dépose un brevet qui permettra d'utiliser le caoutchouc pour la fabrication de pneumatiques^[1]. C'est la naissance du pneu à valve.
• 1892 : Les frères Michelin présentent les premiers pneus démontables pour vélos et autos.
• 24 juillet 1904 : Création d’une commission internationale pour enquêter sur les pratiques utilisées dans la production du caoutchouc.
• 1909 : Première synthèse du caoutchouc.
• 1915 : L'Allemagne produit environ 2 500 tonnes d'un autre caoutchouc synthétique.
• 1929 : L'Allemagne réussit à produire un polymère de butadiène et du styrène (en présence de sodium comme catalyseur).
• 1939 : L'Allemagne et les États-Unis améliorent le caoutchouc synthétique car, l'Allemagne est soumise au blocus, et les États-Unis sont privés du caoutchouc naturel de l'extrême-Orient.
• 1958 : Entrée de la France dans la production synthétique.
• 1980 : Le guayule naturel mexicain peut être mécanisable avec un rendement supérieur à l'hévéa.
• 2003 : Amerityre Corporation développe les pneus increvables (no-flat, air-no-air), basés sur le polyuréthane.

Modes de fabrication

Le caoutchouc naturel provient de la coagulation du latex de plusieurs plantes, principalement 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 placés juste au-dessous. En Amazonie, c'est le travail des seringueiros. Le latex récolté peut alors être stabilisé à l'ammoniaque et concentré pour diminuer sa teneur en eau ou alors coagulé de façon plus ou moins contrôlée et séché afin d'obtenir des balles de caoutchouc.

La culture de l'hévéa, bien qu'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 permettant la production de caoutchouc

• l'hévéa (Hevea brasiliensis)
• le caoutchouc (Ficus elastica)
• le guayule (Parthenium argentatum)
• le pissenlit de Russie (Taraxacum kok-saghyz)

Formulation et vulcanisation

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

• des charges renforçantes ou non, la principale étant le noir de carbone (d'où la couleur des produits en caoutchouc). Les charges renforçantes, telles que les noirs de carbone améliorent la résistance mécanique, la résistance à l'abrasion. Si la couleur noire est à proscrire (des baskets noires seraient très résistantes, mais auraient certainement peu de succès...), on utilise des charges blanches comme la silice précipitée, les argiles, et la craie précipitée. La craie broyée est utilisée dans des mélanges à faible résistance et à faible coût dans des articles tels que les butées de porte domestique.
• des huiles, aussi appelées plastifiants,
• des agents de protection, contre les UV ou la lumière par exemple,
• des produits servant à la vulcanisation (soufre, oxyde de zinc, accélérateurs, péroxydes, etc.)
• des produits divers tels que des colorants, des agents gonflants, des produits antifeu, etc.

Utilisation

Canards de bain en caoutchouc.

• Industrie
• Médecine

Le caoutchouc est aussi utilisé dans les gaines de câbles informatiques, au même titre que le polychlorure de vinyle et que le téflon.

Production

La production mondiale de caoutchouc est supérieure à 21 millions de tonnes^[1].

Gestion des déchets

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes

• Matière plastique
• Latex (matériau)
• élastomère

Liens externes

• Site du Centre Français du Caoutchouc et des Polymères
• Le Caoutchouc de Cournon (industrie du caoutchouc)

Bibliographie

• Etre Caoutchouc, de Varichon Anne et Roccella Carlo. Ed. Seuil 2006.

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