Les molécules de polyisoprène et de polybutadiène

 

 I) Un caoutchouc naturel, le polyisoprène

découvert par Charles Goodyear en 1839 le polyisoprène a été le premier caoutchouc découvert. Aujourd'hui il y a de nombreux caoutchouc synthétique mais il reste le plus utilisé avec plus de 60% du marché.

 Le polyisoprène est un caoutchouc fabriqué à partir du latex d'hévéa. En effet, à la base le latex est une matière très plastique et imperméable mais pas du tout élastique.

Le latex est composé à la base de chaînes d'isoprène (ou 2-méthylpropène): le polyisoprène. Ces chaînes sont très étirables car elles sont repliées sur elle même comme des pelotes de laines mais elles ne reviennent pas à leurs forme originele après étirement. En moyenne les chaînes de polyisoprène contiennent 100 000 molécules d'isoprène.

 

 

 

Pour faire de ce latex un caoutchouc on procède à la vulcanisation. Le principe est simple mais en réalité c'est tout autre. On fait chauffer (environ 140°C) le latex avec une certaine quantité de souffre afin de lui donner les propriétés du caoutchouc. Là où cette manipulation devient complexe c'est qu'il suffit de trop de souffre pour que le latex perde toutes ses propriétés élastique et de trop peu pour que le souffre n'est pas d'effet sur le latex.

 

Lors de la vulcanisation, le soufre vient casser les double liaisons entre CH et vient s'y attacher reliant ainsi les chaînes de polyisoprène entre elles (voir si dessus). Les chaînes de souffre retiennent les chaînes d'isoprène entre elles et les ramène à leur positions initiales après étirement ( jusqu'à un certain seuil).

Après cette manipulation on obtient l'élastomère appelé polyisoprène. C'est un caoutchouc très élastique mais peu résistant à cause de la longueur de ces chaînes car lors de ses manipulations les chaînes son fragilisées et son donc moins étirables. Les déformations subient par cet élastomère son duent à la rupture des liaisons soufre qui ne ramenent donc plus les chaînes à leurs places initiales.

 

II) un caoutchouc synthétique, le polybutadiène

 

le polybutadiène est le premier élastomère synthétique à avoir été découvert de part sa structure très proche au polyisoprène. On l'utilise surtout pour les joints car ce caoutchouc garde son comportement élastique à de très basse température (environ -106°C). C'est le deuxième caoutchouc le plus utilisé même si parfois on le rencontre mélangé à du polystyrène notament dans le domaine du pneumatique.

Le polybutadiène est une chaîne de butadiène (ou buta-1,3-diène). Les chaînes de butadiènes sont beaucoup moins étirable que les chaînes d'isoprène car elles sont beaucoup plus courtes (environ 10 000 molécules de butadiène par chaîne).

 

 

Pour obtenir un caoutchouc à partir des chaînes de polybutadiène on utilise la vulcanisation (cf I) un caoutchouc naturel...). Après ce traitement on obtient un élastomère moins étirable que le polyisoprène mais beaucoup plus résistant au temps, à l'altération et à l'éffort que le polyisoprène.

 

III) Conclusion

 C'est au niveau moléculaire que s'explique les différentes caractéristiques des élastomères. Des chaînes plus courtes donnent des élastomères plus résistant mais moins élastique. Au contraire, des chaînes plus longues donnent des élastomères plus élastique mais moins résistant

 

 

 

 

 

 

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