Les élastomères – caoutchouc

Le premier élastomère utilisé fut le caoutchouc naturel collecté dans les plantations d’hévéas. Aujourd’hui encore il reste le plus utilisé avec son équivalent synthétique. A l’état naturel, le caoutchouc est difficilement utilisable car il manque de consistance, il coule. Pour pouvoir l’utiliser on lui ajoute du souffre par un procédé de vulcanisation (découverte de Charles GOODYEAR en 1840).

L’intérêt des élastomères est de pouvoir subir des déformations très importantes (plus de 100% généralement) et de reprendre leur forme initiale. Ils ont donc une très bonne capacité à emmagasiner de l’énergie lors d’un choc par exemple, et à la restituer ensuite.

C’est l’enchevêtrement de longues chaînes polymériques qui lui confère ces propriétés. Ces chaines moléculaires sont enchevêtrées, et reliées entre elles par des points de réticulation. La distance entre chaque point de réticulation détermine l’élasticité de l’élastomère.

Les élastomères contiennent 50% à 60% de polymère, le reste étant composé d’agents de vulcanisation, de charges, et d’additifs pour obtenir des caractéristiques adaptées à un usage particulier.

Leur très faible compressibilité (coefficient de poisson de 0,5) les rend très adaptés pour la réalisation de joints.

Quelques élastomères :

Latex ou caoutchouc :

le latex est la matière première à partir de laquelle le caoutchouc est fabriqué. 90% de la production de caoutchouc est destinée à l’industrie du pneumatique, les pneus en latex naturel étant les plus résistants (pour les roues d’avion par exemple). Le latex est également employé dans le domaine médical pour réaliser des éléments de protection souples ou des tétines de biberons par exemple, mais dans ce cas il faut prendre en compte le risque d’allergie non négligeable. Enfin il est utilisé pour la réalisation de mousses, de matelas, et d’oreillers.

Fluoroélastomères :

Ce sont des élastomères contenant une part importante de fluor. Ils se caractérisent pas une très bonne résistance aux températures élevées, ainsi qu’une très bonne tenue chimique (hydrocarbures, acides…). Ils sont utilisés pour la réalisation de joints toriques, de gaines de câbles destinés à des conditions difficiles, de gaines thermorétractables. Ils sont commercialisés notamment sous les noms de VITON ou KALREZ (DuPont Performance Elastomers)

Neoprènes :

C’est un élastomère à base de polychloroprène, un des premiers élastomères synthétiques. Par rapport au caoutchouc il apporte une meilleure tenue aux hydrocarbures, et une très bonne durée de vie lorsqu’il est soumis à des flexions répétées. Il est très utilisé dans le milieu des transports pour des pièces soumises à des vibrations et devant résister aux hydrocarbures, ainsi que pour la réalisation de membranes. Il peut aussi être utilisé sous forme d’adhésif.

Polyuréthanes :

Il peut être réalisé sous différentes formes et densités. Les mousses de polyuréthanes sont employées dans l’ameublement ou l’automobile (coussins, matelas). En y ajoutant des éléments anti abrasion, on peut réaliser des roues et roulettes très solides (rollers, chariots divers, fauteuils roulants) ou des éléments d’amortissement. Sous forme de film il peut remplacer le latex pour la réalisation d’éléments de protection, en étant moins allergène. Enfin, sous forme de tissus il est très apprécié pour la fabrication de vêtements de sport (élasthanne ou Lycra).

Silicone :

Le silicone est le seul élastomère non organique (qui ne contient pas de carbone). Ses propriétés ne dépendent que très peu de la température. Il présente une bonne résistance aux agents chimiques et aux températures moyennes à élevées. Il est utilisé dans l’isolation des câbles, la réalisation de tubes et flexibles, de moules de cuisine, …

De nombreux élastomères peuvent être utilisés sous forme de mousses pour assurer des fonctions de calage, d’amortissement ou de maintien.