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Caoutchoucs synthétiques spéciaux

Caoutchoucs synthétiques spéciaux

Les caoutchoucs synthétiques sont des élastomères artificiels (non naturels) utilisés dans des applications nécessitant des caractéristiques spéciales.

La différence fondamentale entre les deux types est que EPM est un copolymère éthylène-propylène, sa chaîne se retrouvant donc saturée, ne pouvant être vulcanisée qu’au moyen de peroxydes. Les EPDM contiennent un diène dans leur structure qui leur permet la vulcanisation par soufre. Voici leurs grands atouts:

  • Une excellente résistance au vieillissement, à température ambiante comme à température élevée
  • Une excellente résistance à l’ozone et à la rouille, ne nécessitant pas l’utilisation d’antirouille ni d’antiozonants
  • Une excellente résistance à la vapeur d’eau, aux alcalis, aux acides et, en générale, à tous les composés chimiques non-hydrocarbonés
  • Une très faible densité

Ces caoutchoucs présentent également quelques désavantages, comme :

  • Une faible résistance aux huiles
  • Ils possèdent des caractéristiques mécaniques moyennes

Le caoutchouc de néoprène est globalement le plus équilibré en ce qui concerne les propriétés suivantes :

  • De bonnes caractéristiques mécaniques, même à faible niveau de charges, comme dans le cas du caoutchouc naturel
  • Une bonne résilience à partir de 60º Shore A
  • Une résistance moyenne aux hydrocarbures
  • Une bonne résistance à l’oxygène et à l’ozone
  • Il est autoextinguible; si nous lui appliquons une flamme, il prend feu, mais s’éteint dès que l’on retire cette dernière

Quant aux facteurs défavorables, il faut souligner son grand atout : « Il peut être utilisé partout, mais vous trouverez toujours un meilleur caoutchouc quelle que soit l’utilisation. »

Les caoutchoucs nitriliques se caractérisent généralement par :

  • Une excellente résistance aux hydrocarbures aliphatiques
  • Une bonne résistance aux acides gras et graisses animales et végétales
  • Une bonne résistance aux solutions diluées dans des sels, acides et alcalis non-oxydants
  • Une faible perméabilité aux gaz
  • Une bonne résistance à la traction, à la déchirure et à l’abrasion
  • Une bonne résistance à la chaleur

Quant aux désavantages, il faut souligner:

  • Une faible résistance aux hydrocarbures aromatiques (toluène, xylène, etc.)
  • Une faible résistance aux hydrocarbures chlorés
  • Une faible résilience
  • Une faible résistance à basse température

Le Caoutchouc nitrilique Hydrogéné est, comme son propre nom l’indique, un caoutchouc nitrilique dont les doubles liaisons de sa chaîne principale ont subi une hydrogénation catalytique, entraînant la totale saturation de cette dernière. Par conséquent, la seule façon de vulcaniser ce caoutchouc est d'utiliser des peroxydes.

Ces modifications du caoutchouc nitrile ne changent pas les qualités du caoutchouc d'origine puisque les branches de la chaîne principale ne sont pas altérées, mais elles améliorent un certain nombre de caractéristiques qui limitaient l'utilisation de ce caoutchouc, telles que :

  • Excellente résistance à l’oxygène et à l’ozone
  • Meilleure résistance à basse température

La propriété la plus remarquable de ce caoutchouc est le vaste spectre de températures où il conserve ses caractéristiques élastiques, uque seul le caoutchouc en silicone surpasseuniquement. La plage de températures de ce caoutchouc peut aller de -60ºC à 150ºC en continu.

Outre ce qui précède, ce caoutchouc présente les propriétés suivantes:

  • Excellente résistance aux intempéries et à l’ozone
  • Bonne déformation résiduelle à haute température
  • Les propriétés mécaniques sont de valeur moyenne

La particularité principale de ce caoutchouc est le fait qu’il ne contient aucun atome de carbone dans sa chaîne principale, contrairement aux autres caoutchoucs. Il est constitué d’atomes de silice et d’oxygène alternatifs. Cela entraîne une stabilité thermique très supérieure à celle de ses concurrents.

Parmi les avantages de son utilisation, il faut souligner :

  • La plage de température de travail est très large, de -100º C à 200º C, pouvant atteindre les 250ºC
  • Bien que les caractéristiques mécaniques soient faibles à température ambiante, il les maintient également à températures élevées grâce à sa stabilité thermique, dépassant les caoutchoucs qui possèdent de meilleures caractéristiques à température ambiante
  • Il est totalement résistant aux intempéries et à l’ozone
  • C’est un isolant thermique parfait
  • Il s’enflamme avec difficulté et est autoextinguible
  • Il possède une imperméabilité aux gaz très élevée
  • De par son innocuité physiologique et sa tolérance par les organismes vivants, il convient parfaitement à la fabrication d’articles en contact avec des aliments ou des produits médico-pharmaceutiques, etc.

Il faut néanmoins souligner l’aspect négatif suivant :

  • Une faible résistance aux alcalis et aux acides, ainsi qu’aux hydrocarbures chlorés, esters, cétones et éthers

La principale caractéristique de ce type de caoutchouc est sa grande résistance à la chaleur et aux agents chimiques. Par ailleurs, les caoutchouc fluorocarbonés possèdent :

  • Une haute résistance aux hydrocarbures aliphatiques, aromatiques et chlorés
  • Une haute résistance à l’eau et à la vapeur d’eau et face aux acides et alcalis
  • Une haute résistance aux intempéries et à l’ozone
  • En raison de leur teneur en halogène, ils sont autoextinguibles

Parmi ces quelques inconvénients, il faut signaler:

  • Leur densité, la plus élevée de tous les caoutchoucs étudiés.
  • Une faible résistance aux esters et aux cétones

La variété de caoutchoucs synthétiques est particulièrement large. Voilà d'autres caoutchoucs synthétiques à usage spécial:

  • Poly isobutylène isoprène (butylo) (IIR)
  • Caoutchoucs butyliques halogénés (Chlorobutyle CIIR, Bromobutyle BIIR)
  • Polynorbornène (PNR)
  • Polyuréthane (AU) (EU)
  • Polysulfure (TR)
  • Polyéthylène chlorosulfoné (CSM)
  • Polyéthylène chloré (CM)
  • Caoutchoucs d’épichlorhydrine (CO, ECO)
  • Caoutchoucs acryliques (ACM)
  • Caoutchoucs éthylène-Acétate de vinyle (EVA)