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Article

1 - CULTURE DU CAOUTCHOUC NATUREL

2 - TRAITEMENT DU CAOUTCHOUC NATUREL

3 - STRUCTURE DU CAOUTCHOUC NATUREL

4 - FORMULATIONS

5 - PROPRIÉTÉS DU CAOUTCHOUC NATUREL

6 - MISE EN ŒUVRE

  • 6.1 - Formulation et mélangeage
  • 6.2 - Mise en forme par moulage/vulcanisation
  • 6.3 - Mise en forme par injection/vulcanisation
  • 6.4 - Mise en forme par trempage
  • 6.5 - Recyclage

7 - CONCLUSION

8 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : AM8015 v1

Formulations
Caoutchouc naturel

Auteur(s) : Claude JANIN

Relu et validé le 18 juin 2024

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Sommaire

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RÉSUMÉ

Cet article présente différents aspects du caoutchouc naturel depuis sa production jusqu’à son utilisation et son recyclage. L’originalité de ce matériau et ses propriétés particulières ,à l'état cru ou vulcanisé ,sont mises en évidence et expliquent ses utilisations irremplaçables, notamment pour le pneumatique.

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ABSTRACT

Natural Rubber

This article presents various aspects of natural rubber, from its production to its use and recycling. The originality of this material and its specific properties in its raw or vulcanized state are highlighted and help explain its irreplaceability, in particular for tires.

Auteur(s)

  • Claude JANIN : Consultant - Ancien directeur scientifique du Laboratoire de Recherche et de Contrôle des Caoutchoucs et Plastiques LRCCP - Ancien directeur de recherche matériaux MICHELIN – Clermont-Ferrand France

INTRODUCTION

Le caoutchouc naturel NR (Natural Rubber), est un matériau d’origine végétale, provenant de l’hévéaculture. Par sa structure et ses propriétés, il se distingue du caoutchouc synthétique SR (Synthetic Rubber) qui lui est produit à partir de dérivés du pétrole. Le mot « caoutchouc » est né de l’union de deux mots indiens cao et tchu qui ensemble signifient « bois qui pleure ».

Le caoutchouc est récolté par saignée de l’arbre hévéa :

  • sous forme liquide ; c’est le latex qui est une émulsion de 35 à 40 % en masse de caoutchouc dans l’eau ; stable en milieu basique. Ce latex de caoutchouc est soit concentré et conservé sous forme liquide, soit transformé en feuille par coagulation ;

  • sous forme solide en le laissant coaguler dans les godets où l’on réceptionne le latex.

En 2015, la production de caoutchouc naturel a été de 12,2 millions de tonnes (Mt). Elle devrait atteindre 15 Mt en 2020. Celle du caoutchouc synthétique quant à elle est de 14,5 Mt .

En 2015, les pays producteurs de caoutchouc naturel sont la Thaïlande (4,5 Mt), l'Indonésie (3,1 Mt), le Vietnam (1,0 Mt), le Chine (0,80 Mt), la Malaisie (0,7 Mt), l'Inde (0,6 Mt), le Côte d’Ivoire (0,35 Mt).

Le prix du caoutchouc est relativement variable. Après avoir été historiquement bas au début des années 1990 (0,5 $/kg), le prix est monté au-dessus de 1,5 $/kg à partir de l’an 2000 pour ensuite atteindre ponctuellement 6 $/kg en 2011 et redescendre à 1,5 $/kg en 2015. Le caoutchouc naturel est soumis à une économie partiellement spéculative. Les prix de vente élevés en 2011 ont conduit à une importante activité de replantation (qui a ensuite diminué en 2013).

Le caoutchouc naturel est essentiellement utilisé dans le pneumatique (plus de 70 % de la production). Une partie est utilisée pour les formulations des applications antivibratoires. Une autre partie est employée pour des applications médicales et paramédicales (gants, préservatifs,…) qui utilisent le caoutchouc sous forme liquide.

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KEYWORDS

pneumatic   |   vulcanization   |   lattice

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-am8015


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4. Formulations

Dans la majorité des cas, le caoutchouc naturel est utilisé formulé [AM 8 010]. En effet, pour obtenir un article en caoutchouc résistant, certains additifs sont nécessaires. Les additifs changent les propriétés de base des polymères en fonction du type et de la quantité utilisée.

Pour les caoutchoucs naturels, il s’agit :

  • des agents de vulcanisation ;

  • des agents contre le vieillissement et anti-ozone ;

  • des charges ;

  • des plastifiants ;

  • des autres agents.

4.1 Agents de vulcanisation

La vulcanisation est une opération qui consiste à réticuler le caoutchouc (formation d’un réseau tridimensionnel en réalisant des ponts entre les macromolécules) à l’aide d’un agent chimique, en général le soufre qui confère au produit des propriétés telles que le produit sollicité mécaniquement revient à sa position initiale. Sans vulcanisation, ses caractéristiques sont celles du chewing-gum.

En général, le caoutchouc naturel est réticulé au soufre, comme tous les caoutchoucs à structures diéniques. Toutefois, les quantités de soufre utilisées sont variables suivant les applications.

Exemple :

dans le pneumatique les quantités de soufre sont importantes (4 à 6 parties masse pour 100 parties masse de caoutchouc naturel) pour les mélanges en contact avec le métal (nappe-sommet et nappes-carcasses poids lourds) car le soufre intervient dans l’adhésion caoutchouc/métal en réalisant la sulfuration du laiton déposé sur les fils métalliques. Les quantités de soufre sont beaucoup moins importantes pour d’autres parties du pneu (de l’ordre de 1 à 2 parties masse pour 100 parties masse de caoutchouc naturel).

Classiquement, la vulcanisation utilise des activateurs (oxyde de zinc et acide stéarique) et des accélérateurs (dérivés benzothiazoles ou thiurames). Les réticulations au peroxyde ou sous rayonnement...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - SNCP -   *  -  . – Intelligence caoutchouc (2015).

  • (2) - PALU (S.) et al -   Guayule et autres plantes à caoutchouc.  -  (28 mars 2013).

  • (3) -   *  -  DRIVE4EU. – drive4eu.eu

  • (4) - MICHELIN -   Culture arbre caoutchouc.  -  Michelin.fr

  • (5) - EHABE (E.E.) et al -   Polymer Engineering and Science.  -  222/226 (2006).

  • (6) - GALIANI (P.D.) et al -   *  -  . – J of Applied Polymer Science Vol 122, 2749-2755.

  • (7) - K. CORNISH -   Biochemistry of natural rubber.  -  Nat....

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