L’histoire des caoutchoucs à travers les siècles et ses différentes utilisations
L’histoire des caoutchoucs
Comment ont été découvert les caoutchoucs ?
A la suite des Grandes Découvertes, durant le XVème siècle, les Européens découvrent une matière que travaillent les Amérindiens, jusqu’ici inconnue pour l’Europe. Cette matière provient du latex issu de plantes comme l’hévéa et le guayule. Avec ces caoutchoucs, ils confectionnent des balles, des toiles, et même des torches en réalisant du moulage sur argile. Ils rendent ensuite étanches ces objets en caoutchouc en les passant à la fumée.
Cette matière est alors rapportée en Europe, mais est vite abandonnée car elle est trop collante dès qu’elle est exposée au soleil, qu’elle fond lorsque la température est trop élevée et qu’elle devient cassante à trop basse température.
C’est seulement au cours du XVIIIème siècle que deux français redécouvrent le caoutchouc naturel au Pérou, en Equateur et en Guyane. Ils effectuent alors sa première description scientifique. A la suite, de nombreuses possibilités d’utilisation des caoutchoucs sont découvertes.
En 1842, soit près d’un demi-siècle plus tard, Charles Goodyear découvre le procédé de vulcanisation. Cette technique va permettre de stabiliser le caoutchouc pour qu’il résiste aux écarts de température. Elle est d’ailleurs toujours aujourd’hui, à la base de presque toutes les applications industrielles de caoutchouc.
En 1854, Hiram Hutchinson ouvre la première usine de caoutchouc en France à Châlette-sur-Loin.
Et c’est en 1888 que le véritable pneu à valve entre dans l’histoire. Son invention et le succès des bicyclettes à cette époque, provoquent le boom de la production des caoutchoucs.
La généralisation de l’utilisation des caoutchoucs
A partir du début du XXème siècle, l’utilisation des caoutchoucs se généralise dans de nombreux secteurs d’activité : le bâtiment, l’aéronautique, la confection de vêtements, l’automobile…
Aujourd’hui, le caoutchouc est toujours utilisé dans de nombreux domaines. La société FOUILLEUL située à Laval, fabriquant des joints et pièces pour l’industrie et le secteur de l’eau et de l’assainissement, est d’ailleurs un très bon exemple d’entreprise qui exploite le caoutchouc pour de multiples applications.
La production mondiale s’élève à 13 millions de tonnes de caoutchouc (chiffres de 2020). Le premier producteur au monde est la Thaïlande. Mais, face aux menaces qui pèsent sur la production de caoutchouc naturel à base d’hévéa (déforestation, maladie de l’hévéa…), de nombreuses recherches sont effectuées pour trouver une alternative à cet arbre. Le dandelion, plante contenant une quantité significative de caoutchouc, est une alternative intéressante à l’hévéa. Ses résultats sont d’ailleurs très prometteurs, et devraient ainsi voir le jour d’ici quelques années !
Les différents types de caoutchoucs
Tous les caoutchoucs (également appelés élastomères) n’ont pas les mêmes propriétés : il en existe différents types. C’est leur structure chimique qui détermine en grande partie leurs propriétés.
Le caoutchouc naturel
Le caoutchouc naturel est le plus répandu et le plus ancien des caoutchoucs. Il est produit dans les pays tropicaux, là où il y a d’importantes précipitations annuelles et de la chaleur. Malgré son origine située en Amérique du Sud, les pays producteurs de caoutchouc sont aujourd’hui concentrés dans l’Asie du Sud-Est.
Les caoutchoucs naturels à l’état brut ont des propriétés sans intérêt pour l’industrie à l’exception de leur résistance en tension (car ils sont cristallisables). Ils ont un comportement très plastique, contrairement aux caoutchoucs vulcanisés que nous allons voir ensuite.
Les caoutchoucs naturels vulcanisés sont considérés comme étant des matériaux à usage général. Leurs propriétés sont plus intéressantes qu’à l’état brut, ce qui en fait des caoutchoucs de choix et à moindre coût. Leurs principaux avantages sont l’élasticité, la résistance à la traction, au déchirement, à la fatigue et à la chaleur.
Les caoutchoucs ou élastomères synthétiques
Pendant la Seconde Guerre Mondiale, les implantations d’hévéa (nécessaire à la fabrication des caoutchoucs) passent aux mains des Japonais. Pour pallier cet arrêt d’approvisionnement en caoutchouc naturel, les Américains et Canadiens bâtissent un programme de fabrication d’élastomères synthétiques, permettant de remplacer les caoutchoucs naturels.
On divise les caoutchoucs synthétiques en 3 catégories : les caoutchoucs à usages généraux, à usages spéciaux, et à usages très spéciaux.
1.Les élastomères à usages généraux
Cette catégorie regroupe les caoutchoucs qui sont aptes à remplacer les caoutchoucs naturels. Les plus importants sont les SBR (copolymère styrène butadiène), surtout utilisés dans la fabrication des bandes de roulement des pneumatiques. On retrouve également le BR (butadiène) et l’IR (polyisoprène de synthèse).
2.Les élastomères à usages spéciaux
Les élastomères à usages spéciaux ont été fabriqué à partir de 1918 par l’Allemagne. A cette époque, ils étaient destinés aux sous-marins et devaient donc résister à l’eau de mer.
Ces élastomères sont toujours utilisés aujourd’hui car ils ont des propriétés spécifiques que le caoutchouc naturel et les caoutchoucs synthétiques à usages généraux n’ont pas : résistance aux huiles, à l’ozone, au vieillissement, à la chaleur, imperméabilité au gaz et propriétés adhésives. Certains de ces élastomères possèdent la norme alimentaire ACS. Ils sont notamment utilisés dans l’adduction d’eau : barrages d’eau pour EDF par exemple, stations d’épuration…
On retrouve dans cette catégorie le CR (néoprène), le NBR (nitrile), l’EPDM (copolymère éthylène et de propylène) et l’IIR (butyl).
3.Les élastomères à usages très spéciaux
Cette dernière catégorie regroupe des élastomères qui se distinguent par leur excellente résistance aux huiles, à la chaleur ou au vieillissement, leur souplesse et leur élasticité. La majorité de leurs propriétés sont conservées même à des températures élevées. Cependant, ils sont très couteux. Ils ne sont donc utilisés que dans des applications très spécifiques dans des industries chimiques, agroalimentaires, pour des produits soumis à des fortes températures ou pressions.
Les polyuréthannes (PU), les silicones, les fluoropolymères (FPM) et les fluoroélastomères (FKM) font partie de cette catégorie. Certains de ces élastomères bénéficient aussi de normes d’alimentarité (FDA ou CE 1935/2004).
Conclusion
Depuis les années 80, la production de caoutchouc synthétique a dépassé celle de caoutchouc naturel. Aujourd’hui, le caoutchouc synthétique couvre environ 60% de la production mondiale, contre 40% pour le caoutchouc naturel.
Malgré sa découverte datant déjà de plusieurs siècles, le caoutchouc est toujours présent dans notre quotidien. Sa production augmente fortement tous les ans. Pour information, il y a 423,6 kg de caoutchouc produits chaque seconde dans le monde. Bien évidemment, l source de caoutchouc n’est pas éternelle, aussi, il nous faut savoir la préserver et mettre en place des actions de recyclage.
C’est pourquoi depuis 2004, des recherches sur le recyclage des élastomères sont menées. Actuellement, 21% des déchets de caoutchouc sont broyés puis réutilisés pour la réalisation de revêtements de sol et 41% sont utilisés comme combustible pour les cimenteries. Mais, au jour d’aujourd’hui, il est encore impossible de reconstituer la matière d’origine avec des résidus de caoutchouc. Les contraintes sont trop importantes. De nombreux chercheurs sont toujours en quête de reconstitution de cette matière. On peut espérer avoir plus de réponses à l’horizon 2030.
