Caoutchouc

D’utilisation universelle depuis l’invention de la roue…sur pneus, le caoutchouc est un matériau souple et élastique obtenu par transformation du latex, produit naturel et renouvelable puisque sécrété par des végétaux comme l’hévéa.

Le caoutchouc est connu depuis très longtemps, puisqu’il y a plus de cinq siècles, les premiers explorateurs espagnols découvrirent en Amérique centrale et du sud, l’usage d’une matière provenant du latex sécrété par certaines plantes. Celui ci avait une connotation sacrée, et provenait de l’hévéa et du guayule. Les amérindiens fabriquaient par moulages des balles, des bottes, des toiles enduites, des torches et même des préservatifs rendant étanche le latex par séchage et passage dans la fumée.
Les jeux comme « le juego de pelota » avec une balle en caoutchouc est l’ancêtre de la pelote basque, voire du football où les équipes d’Amérique du sud brillent souvent !

C’est à la fin du XVIIIe siècle que des naturalistes et chimistes français et anglais décrivent la matière, inventent la gomme à effacer et l’imperméabilisation des étoffes. C’est cependant en 1823 que Charles Macintosh en dissolvant le latex dans du naphte invente l’imperméable qui gardera son nom Outre-Manche. En 1842, Charles Goodyear découvre la vulcanisation, qui stabilise le latex en le transformant en caoutchouc, d’une plus grande stabilité vis-à-vis des écarts de température. Hiram Hutchinson en 1854 fabrique les premières bottes en caoutchouc et en 1888, un vétérinaire, John Boyd Dunlop dépose le premier brevet pour la fabrication de pneumatiques, suivi en France en 1892 par les frères Michelin qui présentent les premiers pneus démontables.

Ce n’est qu’après 1910 que le caoutchouc synthétique fait son apparition en Allemagne avec la préparation du 2,3-diméthylbuta-1,3-diène et sa polymérisation (cf. Buta-1,3-diène). C’est dans les économies de guerre, d’abord en Allemagne entre 1915 et 1918, puis de 1940 à 1945 en Allemagne et aux Etats-Unis, privés des sources de caoutchouc naturel d’Extrême-Orient, que progressent les améliorations des polymères à base de butadiène et styrène (SBR, cf. Butadiène) et se développent des unités de fabrication importante de caoutchouc synthétique, à partir du charbon et du pétrole.

Le caoutchouc naturel provient du latex, émulsion contenant de l’ordre de 70 % d’eau et 20 à 30 % de matière sèche, qui s’écoule de certains végétaux. C’est l’hévéa (Hevea brasiliensis), originaire de la forêt amazonienne et acclimaté en Extrême-Orient, qui fournit 95 % de la production mondiale de latex.
Après séchage et pressage en balles de crêpe, celui-ci subit différentes opérations pour devenir le « caoutchouc ». Il est mélangé à divers ingrédients (carbone, silice, oxyde de zinc, soufre…), mais aussi allié à des polymères synthétiques (SBR, polyisoprène) pour lui conférer des propriétés d’usage.

Actuellement, les production et consommation mondiale représentent plus de 22 Mt dont 9 Mt de caoutchouc naturel. Pour lui donner ses propriétés de résistance aux variations de température et aux huiles et solvants, pour le protéger des rayons UV et de la lumière, diverses charges lui sont adjointes : par exemple le noir de carbone (cf. Carbone) pour la résistance mécanique, la silice ultra-fine pour la résistance à l’abrasion (cf. Silice) ou du carbonate de calcium finement broyé.

La plus importante opération est toutefois celle de la vulcanisation. C’est une réaction chimique qui, en créant entre les chaînes de polymères des ponts sulfure, va donner au caoutchouc sa structure tridimensionnelle indéformable et lui conférer ses propriétés de solide élastique. C’est en mélangeant du soufre au crêpe et en chauffant celui-ci que Charles Goodyear constata de nouvelles propriétés et inventa ainsi la vulcanisation. Pour accélérer la réaction, on emploie des catalyseurs comme l’oxyde de zinc (cf. Zinc), l’acide stéarique ou le mercaptobenzothiazole.

Près de 70 % du caoutchouc naturel est destiné à la fabrication des pneus notamment pour les trains d’atterrissage des avions où il est irremplaçable compte tenu des fortes variations de température et des charges instantanées subies, de même pour les poids lourds. Le caoutchouc est un « or vert » très fragile, car avec la motorisation galopante des pays en émergence, la demande augmente constamment et atteint, au-delà de 3 € le kilogramme, des sommets historiques que la récente crise de l’automobile a fait baisser.

D’autant que les plantations d’hévéa sont menacées par un champignon, le Mycrocyclus ulei (MU), qui s’attaque aux arbres des plantations brésiliennes et dont on craint qu’il ne sévisse en Thaïlande et en Indonésie, les deux plus grands pays producteurs, représentant près de 60 % de la production mondiale de latex. Si cette ressource renouvelable venait à manquer, il faudra alors renforcer la production du caoutchouc synthétique à partir du pétrole avec l’emploi des catalyseurs Ziegler-Natta (cf. Ethylène, Isoprène), mais hélas au prix de nouvelles émissions de gaz à effet de serre…

Pensée du jour
« Qu’importe la crise, le caoutchouc rebondit toujours. »

Sources

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