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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

Structure du caoutchouc naturel
Caoutchouc naturel

Auteur(s) : Claude JANIN

Relu et validé le 18 juin 2024

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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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3. Structure du caoutchouc naturel

Le caoutchouc NR est un polymère cis-1,4-polyisoprène (figure 2) linéaire (pratiquement 100 % de liaisons cis) de masse moléculaire élevée. La dispersion aqueuse récoltée dans les plantations, le latex, contient entre 30 et 40 % de matière solide, en fonction de l’âge des arbres et de l’époque de l’année à laquelle le latex est récupéré . La taille moyenne des particules est de 0,15 à 3,0 µm. La partie non aqueuse du latex est composé de caoutchouc et d’environ 2,0 % de protéines, 1 à 2 % de résine, de 1 % d’acide gras, de 1 % de glucides et environ de 0,5 % de sel inorganique.

La biosynthèse du caoutchouc naturel a fait l’objet de nombreuses études Elle passe par l’intermédiaire isopentenyl pyrophosphate 

Le caoutchouc naturel (NR) fait partie de la famille des caoutchoucs R. Ceux-ci sont les caoutchoucs dont la chaîne principale est non saturée, complètement ou partiellement hydrocarbonés.

Le caoutchouc brut des plantations contient toujours du non-caoutchouc. Selon la nature des arbres et la méthode de transformation, la quantité des impuretés contenues dans le caoutchouc varie. Ce non-caoutchouc est très important car c’est lui qui est partiellement à l’origine des propriétés de cristallisation sous tension du caoutchouc naturel, propriété qui fait l’originalité du caoutchouc. À partir d’une certaine sollicitation exercée sur le caoutchouc naturel, la courbe force-allongement se redresse. Cela est dû à la formation de cristaux rendue possible du fait de la masse moléculaire élevée du caoutchouc et du non caoutchouc empêchant un désenchevêtrement trop rapide des molécules de poly-isoprène.

Les propriétés du trans-1,4-polyisoprène sont très différentes du caoutchouc...

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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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