ÉLASTOMÈRES ou CAOUTCHOUCS
Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis
Caractéristiques fondamentales des élastomères
Bien que faisant partie d'une seule et même grande famille, celle des polymères, les élastomères ont un comportement très particulier et très différent des matières plastiques, ou plastomères.
Pour qu'un matériau soit mécaniquement reconnu comme un caoutchouc, il doit être :
– souple, c'est-à-dire de faible rigidité (quelques mégapascals) ;
– hautement déformable, c'est-à-dire capable de supporter de très grandes déformations sans se rompre ou d'atteindre des allongements « rupture » de plus de 100 p. 100, tout en possédant, à son allongement maximal, une résistance à la rupture relativement élevée ;
– élastique ou résilient, c'est-à-dire capable de retrouver sa géométrie initiale, après cessation d'une sollicitation, tout en restituant quantitativement au milieu l'énergie qui lui a été fournie pour le déformer.
Aspect moléculaire
Pour répondre à ces caractéristiques mécaniques, un élastomère est constitué de longues chaînes moléculaires, appelées macromolécules, qui sont repliées sur elles-mêmes au repos : c'est la pelote statistique. Les interactions entre chaînes sont faibles (faible cohésion) et sous l'action d'une contrainte externe, les chaînes possèdent de très nombreuses possibilités conformationnelles (par rotation autour des liaisons carbone-carbone) dans le domaine des températures d'utilisation. Ces chaînes macromoléculaires repliées sur elles-mêmes s'enchevêtrent avec leurs voisines et conduisent à un matériau élastique sous l'effet d'une faible contrainte. Lorsque l'on applique une plus forte contrainte, les chaînes vont se déployer, glisser et finir par se désolidariser les unes des autres. C'est pourquoi la réalisation de liaisons chimiques entre les chaînes, pour former un réseau tridimensionnel stable, a été la découverte primordiale pour l'utilisation des élastomères.
Cette formation de liaisons chimiques (généralement covalentes), appelées encore ponts de réticulation, est le résultat de la vulcanisation des caoutchoucs ob [...]
1
2
3
4
5
…
pour nos abonnés,
l’article se compose de 13 pages
Écrit par :
- Christian HUETZ DE LEMPS : professeur, directeur de l'UFR de géographie, université de Paris-IV-Sorbonne
- Françoise KATZANEVAS : directrice des études de l'École supérieure des industries du caoutchouc
Classification
Autres références
« ÉLASTOMÈRES ou CAOUTCHOUCS » est également traité dans :
ANILINE
Dans le chapitre « Applications » : […] Les utilisations industrielles de l'aniline sont nombreuses . Elle permet la synthèse de produits pharmaceutiques, comme l'acétanilide (a), analgésique ; ou l'atoxyl, sel de sodium de l'acide anilarsinique (b), utilisé dans le traitement de la maladie du sommeil et de la syphilis ; ou d'intermédiaires comme la phénylhydrazine (c), préparée par hydrogénation du diazoïque de l'aniline, et servant […] Lire la suite
ANTIOXYGÈNES
Dans le chapitre « Applications des antioxygènes » : […] Pour qu'un antioxygène puisse être considéré comme satisfaisant dans la pratique, il faut qu'il réponde à certaines exigences qui dépendent de son emploi particulier. Les principaux critères sont : la solubilité dans le produit à protéger, la volatilité faible, la stabilité à la lumière, l'absence de coloration propre, d'odeur, de goût, de toxicité et de propriétés irritantes pour la peau. En outr […] Lire la suite
AUTOMOBILE - Technologie
Dans le chapitre « Les pneumatiques » : […] Le pneumatique se compose de plusieurs éléments dont les principaux sont l'enveloppe et la chambre à air. L' enveloppe est l'élément principal de l'ensemble pneumatique à qui elle confère la majorité de ses caractéristiques. Quelles que soient les particularités de sa structure interne et la qualité des matériaux qui la compose, on distingue dans une enveloppe trois parties principales : la carc […] Lire la suite
COLLAGE, physique
Dans le chapitre « L'interphase microcomposite sur les surfaces inorganiques » : […] Le collage des métaux, des verres et des céramiques est plus compliqué. Il se produit au voisinage de l'interface des réactions avec la colle qui créent une couche perturbée, l'« interphase », dont la constitution assure la liaison. L' adhésion du caoutchouc aux fils d'acier laitonnés des pneus à carcasse radiale illustre le concept d'ancrage par réaction avec le substrat. Le caoutchouc, qui joue […] Lire la suite
DIÈNES & POLYÈNES
Dans le chapitre « Préparations » : […] Les diènes conjugués contiennent deux doubles liaisons séparées par une simple liaison. Le butadiène-1,3 et le 2-méthylbutadiène-1,3 ou isoprène sont les deux plus importants diènes conjugués. Le premier est une matière intermédiaire industrielle essentielle pour la fabrication d' élastomères. Le second est le monomère duquel dérivent formellement de nombreuses substances naturelles de la famille […] Lire la suite
INVENTION DU PNEUMATIQUE
Un vétérinaire écossais, John Boyd Dunlop, invente un bandage en caoutchouc pour les roues du tricycle de son fils, sans avoir connaissance des travaux de Robert William Thomson. Ce dernier avait, en effet, déposé un brevet sur une roue dite « en cuir remplie d'air », brevet tombé vite dans l'oubli. Dunlop, qui sait depuis longtemps travailler les feuilles de caoutchouc pour se confectionner des g […] Lire la suite
MATIÈRE (physique) - État solide
Dans le chapitre « Les polymères solides » : […] Jusqu'à présent, nous n'avons abordé que des solides constitués avec des atomes d'un très petit nombre d'espèces chimiques différentes ou avec des molécules comportant un petit nombre d'atomes. Les solides polymériques sont construits à l'aide de très grosses molécules, des macromolécules, elles-mêmes formées par la répétition en ligne d'un groupe d'atomes, appelé monomère. Pour apprécier l'impor […] Lire la suite
MÉCANIQUE - Liaisons mécaniques
Dans le chapitre « Liaisons complètes élastiques » : […] Dans le cas des liaisons complètes élastiques, on intercale entre les deux pièces à assembler un matelas élastique lié rigidement à chacune d'elles. Le degré d'efficacité de la liaison n'est pas modifié, mais l'obstacle élastique n'assure plus aux pièces une position relative indépendante de l'importance des sollicitations. Les déformations sont limitées mais ne sont pas négligeables ; elles sont […] Lire la suite
POLYMÈRES
Dans le chapitre « Grandes classes de polymères » : […] Polyéthylène . Hans von Pechmann (1850-1902) le prépara fortuitement par chauffage de diazométhane CH 2 N 2 en 1898. Ses collègues Eugen Bamberger (1857-1932) et Friedrich Tschirner caractérisèrent le composé blanc et cireux comme de composition (–CH 2 –) n . En 1933, le matériau fut redécouvert par Eric William Fawcett (1908-1987) et Reginald O. Gibson (1902-1983) dans un laboratoire anglais des […] Lire la suite
SILICIUM
Dans le chapitre « Les silicones » : […] Les principaux dérivés organosiliciés industriels sont les silicones (l'une des origines de ce nom viendrait de silicon , traduction anglaise du mot silicium) dont la production mondiale, en constante expansion, avoisinerait annuellement le million de tonnes. Les méthylsilicones sont, de très loin, les plus abondantes. Leur préparation est indiquée dans le tableau . Cette méthode, découverte par […] Lire la suite
Voir aussi
- ADDITIF CHIMIQUE
- ALLONGEMENT science des matériaux
- ÉTAT AMORPHE
- INDUSTRIES CHIMIQUES
- DÉFORMATIONS mécanique
- DOUBLE LIAISON ou LIAISON ÉTHYLÉNIQUE
- SCIENCE DES MATÉRIAUX
- NOIR DE CARBONE
- PELOTE STATISTIQUE
- PLASTIFIANTS
- RÉTICULATION chimie
- RUPTURE technologie
- TEMPÉRATURE
- TEMPÉRATURE DE TRANSITION
- TRACTION science des matériaux
- TRANSFORMATIONS THERMODYNAMIQUES
- TRANSITION VITREUSE
- VULCANISATION
Pour citer l’article
Christian HUETZ DE LEMPS, Françoise KATZANEVAS, « ÉLASTOMÈRES ou CAOUTCHOUCS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 janvier 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/elastomeres-caoutchoucs/