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Caoutchoucs synthétiques à usage général

Caoutchoucs synthétiques à usage général

Les caoutchoucs synthétiques sont principalement utilisés dans les applications où certaines caractéristiques clés telles qu'une forte abrasion ou une faible perméabilité sont nécessaires.

Grâce à l’IR, nous obtenons un matériau équivalent au caoutchouc naturel par synthèse avec une formule est semblable à ce dernier. Lors des opérations de moulage, par compression comme par injection, ces polyisoprènes synthétiques s’écoulent plus facilement que le caoutchouc naturel, ce qui peut être plus avantageux lors du moulage par injection, ou la fabrication de pièces compliquées ou de faible épaisseur et grande surface. En revanche sa moindre résistance à la déchirure, surtout aux températures de vulcanisation, peut provoquer des difficultés lors du démoulage de ces pièces compliquées.

Lors de l’extrusion, le calandrage et la fabrication de pièces composites, les polyisoprènes synthétiques ne présentent pas de difficulté particulière, sauf celles découlant de leur faible ténacité et résistance à l’état brut, et lorsqu’ils sont obtenus à partir de butyl-lithium, de leur écoulement à froid. La tendance moins importante à la cristallisation des polyisoprènes synthétiques se traduit par des valeurs plus faibles de dureté, rigidité, résistance à la traction et à la déchirure, ainsi que par un moindre taux de rétention de ces mélanges sans charge

La plus grande pureté des polyisoprènes synthétiques se traduit par un meilleur rendement comme isolant électrique, ainsi qu’une moindre coloration. Comme il s’agit de matériaux synthétiques, ils présentent une uniformité de caractéristiques impossibles pour le caoutchouc naturel.

Les caoutchoucs butadiène-styrène constituent le type de caoutchouc synthétique le plus consommé. Tout comme le caoutchouc naturel, le SBR peut être vulcanisé au moyen de soufre, d’accélérateurs, de peroxydes ou d’autres agents vulcanisants spéciaux.

Les SBR sont moins sensibles à la rouille que le caoutchouc naturel, de par leur nature et parce qu’ils contiennent déjà un agent antirouille. Les SBR exigent également la présence de charges renforçantes pour atteindre un niveau satisfaisant de résistance mécanique. Avec de telles charges, on obtient une résistance à l’abrasion qui dépasse souvent celle du caoutchouc naturel.

Les caoutchoucs SBR sont nettement inférieurs au caoutchouc naturel en ce qui concerne la résilience. Quant à la tenue à la fatigue dynamique, les SBR sont meilleurs que le caoutchouc naturel et se fissurent moins facilement. Néanmoins, lorsque ces dernières apparaissent, à cause de fatigue ou dues à une éventuelle lacération mécanique, elles se propagent plus rapidement que dans les caoutchoucs naturel vulcanisés.

Quant à ses principales applications, il faut souligner la fabrication d’enveloppes de pneus, isolement de câbles, articles techniques moulés, chaussures, courroies, tuyaux, ou adhésifs, entre autres.

Les polymères de butadiène figurent parmi les premiers caoutchoucs synthétiques fabriqués à échelle industrielle. Lorsqu’ils sont les seuls caoutchoucs à être utilisés lors d’une vulcanisation, les BR à haute teneur en cis-1,4 donnent un taux plus élevé de résistance à la traction et à la déchirure, ainsi que d’allongement de rupture.

Sa résistance à l’abrasion est également meilleure, celle de tous les BR étant supérieure à celles du SBR et du caoutchouc naturel.

L’une des particularités des produits vulcanisés de BR est leur résilience élevée, celle-ci étant, à température ambiante, même supérieure à celle du caoutchouc naturel. Sa résistance au froid est également excellente. Les BR à haute teneur en cis conservent leur haute résilience à des températures aussi basses que -40ºC.

Si lors d’une formulation à base de caoutchouc naturel on remplace progressivement celui-ci par le BR, jusqu’à ce que la proportion de ce dernier ne dépasse une valeur d’environ 40-45 %, aucune détérioration visible ne se produira concernant les caractéristiques d’élaboration. Les avantages obtenus sont les suivants :

  • Une meilleure résistance à l’abrasion
  • Une tendance moins importante aux fissures par fatigue
  • Une plus grande résistance à la réversion

De même, dans le cas d'une formulation à base de SBR, jusqu'à ce qu'environ 50 % de celle-ci soit remplacée par du BR, les caractéristiques de transformation ne sont pas affectées de manière significative, et l’on obtient alors :

  • Une meilleure résistance à l’abrasion
  • Une tendance moins importante aux fissures par fatigue
  • Une résilience plus élevée et une moindre hystérésis, ce qui se traduit par une moindre génération de chaleur et, par conséquent, de moindres températures de rodage