Caoutchouc (matériau)

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Récolte du latex naturel.

Le caoutchouc est un matériau qui peut être obtenu soit par la transformation du latex sécrété par certains végétaux (par exemple, l'hévéa), soit de façon synthétique à partir de monomères issus de combustibles fossiles. Il fait partie de la famille des élastomères.

Le caoutchouc naturel (sigle NR, Natural Rubber) est un polyisoprénoïde. Le schéma réactionnel correspondant à la formation du NR, qui utilise la photosynthèse, est très complexe.

Historique[modifier | modifier le code]

Peinture aztèque : offrande de balle en caoutchouc au dieu Xiuhtecuhtli.

La véritable histoire du caoutchouc débute bien avant la fin du XVe 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 -, les Amérindiens confectionnent des objets courants, fabriqués par moulage sur argile : balles, toiles enduites, torches, 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 de 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 premiers explorateurs de l'Amérique sont les premiers à porter des échantillons à l'Europe, mais ils sont relégués dans les « cabinets des curiosités », faute d'applications, car le latex :

  • est collant lorsqu'il est exposé au Soleil ;
  • fond à température élevée ;
  • devient cassant à basse température ;
  • brunit et se coagule lorsqu'il est maintenu à l'air.

XVIIIe siècle[modifier | modifier le code]

XIXe siècle[modifier | modifier le code]

XXe siècle[modifier | modifier le code]

Réclame Goodrich de 1923 (L'Illustration).
  • 1929 : L'Allemagne réussit à produire un copolymère de butadiène et de styrène (en présence de sodium comme catalyseur) : le styrène-butadiène (SBR).
  • 1939 : L'Allemagne et les États-Unis améliorent le caoutchouc synthétique car :
    • l'Allemagne est soumise au blocus ;
    • 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.

XXIe siècle[modifier | modifier le code]

  • 2003 : Amerityre Corporation développe les pneus increvables (no-flat, air-no-air), basés sur le polyuréthane.

Modes de fabrication[modifier | modifier le code]

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 est transféré dans des conteneurs, 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), 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[modifier | modifier le code]

Plantation communale de Funtumia elastica à Benin City (1911).

La guayule pousse essentiellement au Mexique et aux sud des États-Unis. Elle a été employée au début du XXe siècle, avec un regain 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 à celui de l'hévéa[3].

Formulation et vulcanisation[modifier | modifier le code]

Le caoutchouc, qu'il soit naturel ou synthétique[4], 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 les résistances mécanique et 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 les silices précipitées, les argiles et les craies précipitées. 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 : anti-UV, ignifugeants par exemple ;
  • des produits servant à la vulcanisation : soufre ou peroxyde organique, oxyde de zinc, accélérateurs, etc. ;
  • des produits divers tels que colorants ou pigments, agents gonflants.

Voir aussi Formulation d'un caoutchouc (exemple).

Utilisation[modifier | modifier le code]

  • Industrie : le caoutchouc est aussi utilisé dans les gaines de câbles informatiques, au même titre que le polychlorure de vinyle (PVC) et le Téflon.
  • Médecine : à noter que le latex peut provoquer des « allergies au latex », du fait de la présence de plusieurs protéines issues de l'hévéa. Le caoutchouc issu de la guayule est beaucoup plus pauvre en protéines et semble beaucoup moins allergisant[3].
  • Sport  : utilisation pour les revêtements de raquettes de tennis de table.
  • Divers : il a aussi été utilisé pour la conservation de la viande.

Production[modifier | modifier le code]

Caoutchouc naturel (issu de l'hévéa)
Production 2003-2006 (en t)
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].

Gestion des déchets[modifier | modifier le code]

À la différence des élastomères thermoplastiques, le caoutchouc est difficilement recyclable. En effet, aucune technique n'a encore été trouvée permettant 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 revêtements de sol souple et du bitume modifié plus flexible à froid et plus solide à chaud que le bitume normal. Le caoutchouc usagé est aussi utilisé comme combustible dans les cimenteries et certaines centrales thermiques[5].

De la « poudrette » à base de granules de caoutchouc recyclé, provenant notamment de pneumatiques usagés, est utilisée pour améliorer l'aspect, la souplesse et la stabilité des aires de jeu en pelouse artificielle.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  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. a, b, c, d et e T. Gaston-Bretton, « Charles Goodyear et la révolution du caoutchouc », Les Échos, 15 juillet 2008
  3. a, b et c S. Palu et D. Ploch, Du caoutchouc naturel en Europe, Pour la Science, août 2010
  4. « Étanchéité, amortissement, transport – le caoutchouc synthétique fête ses 100 ans ! », un article CultureSciences-Chimie de l'École normale supérieure-DGESCO
  5. Le recyclage des pneus

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

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Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • A. Varichon et C. Roccella, Être Caoutchouc, Seuil, 2006.
  • Jean Marcel, Terre d'épouvante, 1905, disponible sur Gallica

Lien externe[modifier | modifier le code]