Qu'est-ce que la vulcanisation du caoutchouc ?

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

La substance synthétique ou naturelle dotée de propriétés d'élasticité, d'isolation électrique et de résistance à l'eau est appelée caoutchouc. La vulcanisation d'une telle substance par des réactions impliquant certains éléments chimiques ou sous l'influence de rayonnements ionisants conduit à la formation de caoutchouc.

Comment est né le caoutchouc ?

La chronique de l'apparition du caoutchouc dans les pays de l'Europe du caoutchouc a commencé lorsque Christophe Colomb en 1493 a apporté des trésors extravagants du nouveau continent. Parmi eux se trouvait une balle étonnamment rebondissante, fabriquée par les indigènes locaux à partir de la sève laiteuse de l'hévéa. Les Indiens appelaient ce jus "kauchu" (de "kau" - un arbre, "chu" - larmes, cri) et l'utilisaient lors de cérémonies rituelles. Le nom est resté à la cour royale espagnole. Cependant, en Europe, l'existence de matériaux inhabituels a été oubliée jusqu'au 18ème siècle.

L'intérêt général pour le caoutchouc n'est apparu qu'après que le navigateur français Ch. Condamine en 1738 ait présenté aux scientifiques de l'Académie de Parissciences un certain matériau élastique, des échantillons de ses produits, sa description et ses méthodes d'extraction. Sh. Condamine a apporté ces choses d'une expédition en Amérique du Sud. Là, les indigènes fabriquaient divers articles ménagers à partir de la résine d'arbres spéciaux. Ce matériau est appelé "caoutchouc", de lat. résine - "résine". C'est à partir de ce moment que la recherche de moyens d'utiliser cette substance a commencé.

Qu'est-ce que le caoutchouc ?

Cependant, il y a peu de points communs entre le nom resina et le concept sous lequel nous percevons ce matériau aujourd'hui. Après tout, la résine d'arbre n'est qu'une matière première pour le caoutchouc.

La vulcanisation du caoutchouc permet d'améliorer considérablement sa qualité, de le rendre plus élastique, solide et durable. C'est ce procédé qui permet d'obtenir de nombreuses variétés de caoutchouc à des fins techniques, technologiques et domestiques.

La valeur du caoutchouc

Aujourd'hui, le caoutchouc a reçu l'utilisation la plus répandue dans la production de caoutchouc. L'industrie moderne produit différents types de pneus d'automobile, d'aviation et de vélo. Il est utilisé dans la fabrication de divers joints pour éléments amovibles dans les appareils hydrauliques, pneumatiques et à vide.

Le produit obtenu lors du processus de vulcanisation du caoutchouc avec du soufre et d'autres éléments chimiques est utilisé pour l'isolation électrique, dans la production d'instruments et d'appareils médicaux et de laboratoire. De plus, divers caoutchoucs sont utilisés pour la fabrication de bandes transporteuses fonctionnant sous fortes charges, de revêtements anticorrosion pour chaudières et canalisations,divers types de colle et de petits produits à haute résistance à paroi mince. La synthèse de caoutchouc artificiel a permis de créer certains types de carburant solide pour fusée, où ce matériau joue le rôle de carburant.

Qu'est-ce que la vulcanisation du caoutchouc et à quoi sert-elle ?

Le processus de vulcanisation consiste à mélanger du caoutchouc, du soufre et d'autres substances dans les proportions requises. Ils sont traités thermiquement. Lorsque le caoutchouc est chauffé avec un agent soufré, les molécules de cette substance sont liées les unes aux autres par des liaisons soufrées. Certains de leurs groupes forment une seule grille spatiale tridimensionnelle.

Le caoutchouc contient une grande quantité d'hydrocarbure polyisoprène (C5H8)n, de protéines, d'acides aminés, d'acides gras, de certains sels métalliques et d'autres impuretés.

Dans une molécule de caoutchouc naturel, jusqu'à 40 000 unités élémentaires peuvent être présentes, elle ne se dissout pas dans l'eau, mais elle est parfaitement fractionnée dans les solvants organiques. Cependant, si le caoutchouc est capable de se dissoudre presque complètement dans l'essence, le caoutchouc qu'il contient ne fera que gonfler.

La vulcanisation de ce matériau permet de réduire les propriétés plastiques du caoutchouc, optimise son degré de gonflement et sa solubilité au contact direct des solvants organiques.

Le processus de vulcanisation du caoutchouc confère au matériau résultant des propriétés plus durables. Le caoutchouc fabriqué à l'aide de cette technologie est capable de conserver son élasticité sur une large plage de températures. Dans le même temps, des perturbations du processus sous la forme d'une augmentation de l'ajout de soufreconduire à l'apparition de la dureté du matériau et à la perte des capacités élastiques. Le résultat est une substance complètement différente, appelée ébonite. Avant l'avènement des plastiques modernes, l'ébonite était considérée comme l'un des meilleurs matériaux isolants.

Méthodes alternatives

Néanmoins, la science, comme vous le savez, ne reste pas immobile. Aujourd'hui, d'autres agents de vulcanisation sont connus, mais le soufre reste toujours la priorité absolue. Pour accélérer la vulcanisation du caoutchouc, le 2-mercaptobenzothiazole et certains de ses dérivés sont utilisés. Les techniques alternatives incluent les rayonnements ionisants utilisant certains peroxydes organiques.

Habituellement, dans tout type de vulcanisation, un mélange de caoutchouc et de divers additifs est utilisé comme matière première, donnant au caoutchouc les propriétés requises ou améliorant sa qualité. L'ajout de charges telles que le noir de carbone et la craie permet de réduire le coût du matériau obtenu.

Grâce au processus technologique, le produit de vulcanisation du caoutchouc acquiert une résistance élevée et une bonne élasticité. C'est pourquoi divers types de caoutchoucs naturels et synthétiques sont utilisés comme matières premières pour la fabrication du caoutchouc.

Perspectives de développement ultérieur

Grâce au développement des technologies de production de caoutchouc synthétique, la production de caoutchouc n'est plus complètement dépendante des matériaux naturels. Cependant, la technologie moderne n'a pas déplacé le potentiel d'une ressource naturelle. A ce jour, la partla consommation de caoutchouc naturel à des fins industrielles est d'environ 30 %.

Les qualités uniques d'une ressource naturelle rendent le caoutchouc irremplaçable. Il est nécessaire dans la production de produits en caoutchouc de grande taille, par exemple dans la fabrication de pneus pour équipements spéciaux. Les fabricants de pneus les plus célèbres au monde utilisent des mélanges de caoutchoucs naturels et synthétiques dans leurs technologies. C'est pourquoi le plus grand pourcentage d'utilisation de matières premières naturelles revient au secteur des pneus de l'industrie.