Hydrocarbures aliphatiques

Élastomères

Le butadiène (figure 3) est utilisé pour produire des plastiques et des élastomères, un groupe de substances apparentées aux plastiques. Les élastomères ont d’abord été considérés comme des substituts synthétiques du caoutchouc naturel. Comme cela s’est souvent produit avec les substituts synthétiques, cependant, un certain nombre de variétés différentes ont été développées ; certaines étaient en fait meilleures que le caoutchouc naturel à certains égards et d’autres meilleures à d’autres égards, et on s’est donc rapidement rendu compte que ce qui était développé n’était pas tant un remplacement qu’un complément.

L’intérêt pour un matériau synthétique qui pourrait être utilisé dans les pneus d’automobiles a commencé en Allemagne dès la Première Guerre mondiale, lorsque les approvisionnements en provenance des pays tropicaux producteurs de caoutchouc ont été coupés. Une sorte de caoutchouc synthétique a été produit qui pouvait être utilisé pour les pneus, bien que le véhicule devait être soulevé par un cric lorsqu’il n’était pas en mouvement pour éviter le développement d’un point plat sur les pneus. De nombreuses recherches en Allemagne et aux États-Unis ont conduit à la mise au point, peu avant la Seconde Guerre mondiale, de plusieurs élastomères. Le plus important d’entre eux, et de loin le meilleur pour les pneus, était constitué d’un copolymère de 75 parties de butadiène et de 25 parties de styrène. Cette matière synthétique était d’abord connue sous le nom de GR-S (Government Rubber-Styrene), mais elle a ensuite été appelée SBR – caoutchouc styrène-butadiène. Il est produit en bien plus grande quantité que tous les autres produits synthétiques. Il est meilleur que le caoutchouc naturel à certains égards, mais moins bon à d’autres. Il est souvent utilisé en mélange avec d’autres caoutchoucs.

La figure 3 montre également que l’acrylonitrile peut être copolymérisé avec le butadiène (environ un tiers d’acrylonitrile, deux tiers de butadiène) pour former du caoutchouc nitrile (NBR). Cette matière synthétique a des propriétés différentes des autres matières synthétiques et est utilisée pour les tuyaux en caoutchouc, le revêtement des réservoirs, les bandes transporteuses, les joints d’étanchéité et l’isolation des fils. L’acrylonitrile et le styrène, avec le butadiène, forment un terpolymère, appelé ABS, qui est utile pour les plastiques à haute résistance aux chocs.

L’acrylonitrile contient de l’azote, et est donc résolument différent dans sa constitution chimique du caoutchouc naturel, qui ne contient que du carbone et de l’hydrogène. Le caoutchouc naturel a une unité répétitive de cinq atomes de carbone. En partant de l’hydrocarbure insaturé isoprène (C5H8), il est possible de fabriquer un polymère dont la disposition spatiale des atomes est identique à celle du caoutchouc naturel et dont les propriétés sont très similaires. Ce polymère est parfois appelé caoutchouc naturel synthétique. Un autre élastomère hydrocarboné part de l’isobutylène (C4H8) et donne le butyle, un caoutchouc caractérisé par sa résistance à l’oxygène et son imperméabilité aux gaz, qui est largement utilisé dans l’isolation des câbles et comme revêtement pour les tissus.

La figure 3 montre que l’acétylène est la matière première du chloroprène (C4H5Cl), qui est transformé en néoprène, un autre élastomère polyvalent aux propriétés exceptionnelles. Il existe également des produits caoutchouteux contenant du soufre, connus aux États-Unis sous le nom de thiokols. Un groupe apparenté, contenant du carbone, du soufre et de l’oxygène, les sulfones, sont des matières plastiques résistantes. Les matériaux élastomères sont traités plus complètement dans l’article élastomère (caoutchouc naturel et synthétique).