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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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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 :
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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 ;
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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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5. Propriétés du caoutchouc naturel
La masse volumique du caoutchouc naturel est de 0,93 g/cm3.
Le caoutchouc naturel non chargé et vulcanisé a une bonne résistance à la traction, avec une force à la rupture de l’ordre de 20 MPa et plus. En général, les caoutchoucs synthétiques vulcanisés non chargés ne sont pas aussi résistants (figure 6 b). La figure 6 a est une illustration des courbes force-allongement à cru (non vulcanisé) du caoutchouc naturel NR et du polyisoprène synthétique non chargé IR.
Le caoutchouc naturel est un excellent matériau pour l’élaboration d’articles souples très rigides et très fins, par exemple des gants de chirurgien ou des ballons.
La résistance à la propagation de la déchirure est très bonne. Seule celle des polyuréthanes réticulés aux isocyanates est supérieure. La résistance à la propagation de la déchirure à cru (non vulcanisé) est meilleure avec des charges renforçantes, propriété très importante pour la fabrication des pneumatiques.
Du fait de ses faibles propriétés hystérétiques, la génération de chaleur (donc, pour les pneus, la résistance au roulement) est faible avec le caoutchouc naturel en comparaison de celle des caoutchoucs synthétiques. Cela explique son utilisation dans les bandes de roulement des pneus poids lourds. Le caoutchouc naturel est par contre peu utilisé en bande roulement de pneus tourisme car ses propriétés ne lui permettent pas d’atteindre les exigences d’adhérence nécessaires.
Comme tous les caoutchoucs diéniques, le caoutchouc naturel n’a pas une bonne résistance à la température et aux contacts avec les solvants. Cela limite ses applications dans le domaine de l’étanchéité et du transport de liquide, ainsi bien sûr que dans toutes les applications nécessitant une bonne tenue à la température.
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Propriétés du caoutchouc naturel
BIBLIOGRAPHIE
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(2) - PALU (S.) et al - Guayule et autres plantes à caoutchouc. - (28 mars 2013).
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(4) - MICHELIN - Culture arbre caoutchouc. - Michelin.fr
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(5) - EHABE (E.E.) et al - Polymer Engineering and Science. - 222/226 (2006).
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(6) - GALIANI (P.D.) et al - * - . – J of Applied Polymer Science Vol 122, 2749-2755.
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(7) - K. CORNISH - Biochemistry of natural rubber. - Nat....
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