Dfnition Remarque Lien Internet 3Jean-Perre GUESLELDiplm de lcole de Physique et Chimie Industrielles de Paris, est docteur-ingnieur en physico-chimie macromolculaire. Aprs un post-doctorat effectu lUniversit de Cincinnati, il entre en 1983 la Manufacture Franaise des Pneumatiques Michelin. Actuellement ingnieur de Recherche en caoutchouterie au Centre dEssais et de Recherche Michelin de Ladoux, il est aussi auteur ou co-auteur dune trentaine darticles traitant de la physique des caoutchoucs.Structure chmque des caoutchoucsProprts mcanques des caoutchoucsAutres proprts des caoutchoucsCaractrsatons des caoutchoucsFormuIaton et mse en uvreNomencIature des caoutchoucs Rensegnements pratques3.E.8.4.5.8.SDmmAlREELes caoutchoucs natureIsLecaoutchoucnatureletseshomologuessynthtiques,leslastomres,sont trs prsents dans la vie quotidienne.La multiplicit des utilisations du caoutchouc rsulte de ses proprits mcaniques spcifques suivantes :lecaoutchoucestlastique,dformable(souple),impermable.Il permetdoncdutiliserlaircommeressort,dabsorberlesirrgularits du sol, damortir les chocs.Il est capable desupporter des allongements importants (jusqu sept fois sa dimension au repos) et de reprendre quasi instantanment sa forme initiale ;il peut tre renforc au niveau macroscopique par des renforts mtalliques ettextiles,auniveaumicroscopiquepardeschargescommelenoirde carbone ;il peut tre mis en forme, bien qulastique, par passage par une phase liquide visco-lastique (polymre fondu) haute temprature. Cest dailleurs un paradoxe quon a mis longtemps lever : comment mettre en forme un matriau lastique ?son lasticit est stabilise de manire permanente par la rticulation ;ilestamortissantdanscertainesconditionsdetempratureetde frquence(zonedetransitionvitreuse).Soncoeffcientdefrottement lev est utile pour ladhrence des objets en caoutchouc.Les caoutchoucs et les matires plastiques ont des masses volumiques faibles, comprises entre 900 et 1 400 kg/m3. Pour comparaison, le cuivre a une masse volumique de 8 900 kg/m3, lacier de 7 600 kg/m3, laluminium de 2 700 kg/m3.Pourlaconsultationdesnormescitesdanslesdveloppementssuivants,se rendre sur le site de lAfnor .Dfnition Remarque Lien Internet 8Structure chmque des caoutchoucs3. Structure chmque des caoutchoucsA. Noton de macromoIcuIe : structure des Iqudes,des huIes et des poIymresUnliquideau-dessusdesatempraturedefusionestconstitudepetites molcules animes de mouvements rapides. La vitesse de ces mouvements est en gnral inversement proportionnelle la taille des molcules. Les molcules assimilablesdessphresoudesellipsodessontliesentreellespardes liaisonsfaibles,parexemplevander Waals(fgure1.1a).Ellesontdoncune grande libert les unes par rapport aux autres. Le liquide qui possde un grand nombre de degrs de libert est un matriau trs souple.F. 1.1 Structures compares des liquides (a), huiles (b), polymres (c).La souplesse est relie aux degrs de libert.Silontablitdesliaisonscovalentes,doncfortes,entreplusieurs molcules(fgure1.1b),onrduitunpeulesdegrsdelibert puisque les molcules lies entre elles ne peuvent plus se dplacer indpendamment les unes des autres .Si lon continue enchaner les molcules (fgure 1.1c), on obtient le polymre, cest--dire des chanes appeles macromolcules.Les monomres sont relis dans une chane par des liaisons chimiques fortes. Par contre, les chanes entre elles conservent des liaisons faibles. Les degrs de libert dun polymre sont donc plus rduits que ceux des huiles correspondantes.

Ces huiles restent nanmoins des liquides, mais elles sont plus visqueuses.4Les caoutchoucs natureIsIlfautnoterquecertainsdesmonomresdebasesontltatgazeuxla temprature ambiante. Les interactions sont trop faibles pour les maintenir dans un tat liquide.Unemacromolculeoumolculeganteoupolymreestdonc forme par lenchanement covalent de plusieurs milliers de motifs structurauxsimples,identiques,appelsmonomres.Lasynthse des macromolcules fait appel aux principes chimiques traditionnels de multivalence des atomes .B. mouvements moIcuIaresLafrquencedesmouvementsbrowniensdanslematriauva dpendre de la temprature et de la structure chimique.n Ordre de grandeur des temps de mOuvementDans un liquide, le temps moyen de rorganisation des molcules est de lordre de 10210 seconde.Dans un solide (matires plastiques, mtal...), le temps de mouvement est de plusieurs ordres de grandeur suprieurs la seconde.Dans un caoutchouc (qui est un polymre au-dessus de sa zone de transition vitreuse), la rorganisation des chanes grande distance est lente (ordre de grandeur : la seconde). Par contre, le rarrangement local de petites portions de chane est rapide, de lordre de 1029 seconde.n rigidit/sOuplesse et degrs de libertLes mouvements molculaires sont les degrs de libert internes des matriaux.Un matriau qui a peu de degrs de libert internes est rigide. Cest le cas : desthermoplastiques:sacsenplastique,bouteilles,tubeset raccords de plomberie, balles de ping-pong, flms photographiques, disques... des thermodurcissables : boutons de vtement, boules de billard, boutons dappareil radio...Un matriau qui a beaucoup de degrs de libert est souple. Cest le cas des caoutchoucs ou lastomres .C. Archtecture des macromoIcuIesLa structure chimique du polymre qui rsulte de la nature des monomres de base est appele microstructure.Latopologiedelachane:massemolculaire,formelinaire,ramife,est appele macrostructure.Les proprits des polymres dpendent :delastructurechimiquedesmonomresetdelargularitdeleur assemblage ;Les caoutchoucs et les matires plastiques sont des matriaux structure macromolculaire et font partie de la famille des polymres.

Les mouvements internes des chanes sont de plus ou moins grande amplitude en fonction du nombre de liaisons impliques.Dfnition Remarque Lien Internet 5Structure chmque des caoutchoucsde la longueur des chanes et de leur distribution ;delarrangementdeschanesentreelles:polymrelinaire,ramif, rticul.F. 1.2 Structure chimique du monomre isoprne (a) ;confgurations des poly-isoprnes cis (b) et trans (c).Exemple de leffet de la microstructure sur la dformabilitCest le cas du caoutchouc naturel et de la gutta percha. Lisoprne (fgure 1.2a), le monomre ducaoutchoucnaturelextraitdelhva,estgalementlemonomredunautrepolymre naturel:laguttaperchaextraitdesarbrespalaquiumetpayena.Lapolymrisationbout--bout (en position 1, 4) des units isoprne se fait sous la forme cis pour le caoutchouc naturel(fgure 1.2b) et sous la forme trans pour la gutta percha (fgure 1.2c).Cet arrangement strorgulier des units monomres conduit des proprits spcifques. la temprature ambiante, le caoutchouc naturel est un solide lastique souple amorphe. La gutta percha est un solide rigide cristallis 60 %.Exemple de leffet de la microstructure sur lamortissementCestlecasdupolybutadine,dupolystyrneetducopolymrestyrne-butadineSBR.la tempratureambiante,dansuneexpriencederebonddeballe,lepolybutadinecisestun caoutchouc souple lastique, le polystyrne est un verre rigide lastique (thermoplastique), le copolymre styrne-butadine SBR 40 % de styrne est un caoutchouc souple amortissant.Exemple de leffet de la macrostructureIl sagit de la variation de la longueur des chanes masse molculaire.Si les chanes sont courtes, elles forment des sphres peu enchevtres : tat liquide visqueux (fgure 1.3a).Si les chanes sont longues, les degrs de libert sont plus rduits car les chanes sont fortement enchevtres : tat solide lastique (fgure 1.3b).De nombreuses autres modifcations de macrostructure sont possibles : branchement et ramifcation ; toilage ; cycle.8Les caoutchoucs natureIsF. 1.3 Effet longueur de chanes : (a) petites chanes sous forme de sphresnon enchevtres ; (b) grandes chanes en pelotes enchevtres.D. PeIote statstque et enchevtrementsUne chane comporte plusieurs milliers de liaisons.Par exemple, dans le cas du poly-isoprne cis 1, 4 (caoutchouc naturel) (fgure 1.2), il y a un grand nombre de rotations possibles autour des liaisons carbone-carbone. la temprature ambiante, les interactions entre les chanes sont faibles et lnergie thermique est suffsante pour permettre les rotations autour de ces liaisons simples. Le nombre possible de conformations (formes) de cette chane est donc trs important. La chane par agitation thermique volue dans un volume et a, en moyenne, la forme dune pelote appele pelote statistique.Onconstatequelachanealaformedunepeloteassezdplie. Dautres chanes vont venir occuper lespace disponible et former ainsi des enchevtrements .Si lnergie thermique est suffsante, la chane va changer de forme, passant en permanence dune conformation une autre. La pelote reprsentedonclamoyennedecetensembledeconformations accessibles.E. Dmensons des moIcuIes gantesCompltementtire,unechanedecaoutchoucnaturelcomportant 5 000 monomres a une longueur de 3 000 nanomtres, cest--dire 3 micromtre. Le diamtre moyen de la pelote statistique et de 50 nanomtres, soit 60 fois moins que la longueur compltement tire. Les pelotes sont trs enchevtres. Il y a environ une centaine de chanes dans le volume explor par une pelote.F. Coefhcent de dpIoement des chanesn Chane librement jOinteCest le cas dune chane darpenteur. Il ny a pas dangle de valence et donc libre rotation autour des liaisons sans barrires de potentiel. La distance moyenne d entre les extrmits de la chane en pelote est gale :d 5 (n)1/2 lo Il faut toujours avoir lesprit cette image demmlement des chanes entre elles (fgure 1.3b), mme sil est ncessaire parfois dtudier les proprits de la chane isole.Dfnition Remarque Lien Internet 7Structure chmque des caoutchoucsonestlenombredeliaisonsdusqueletteetlolalongueurduneliaison; d reprsente la dimension moyenne de la pelote.n Chane relleLa chane relle du fait des angles de valence et des empchements de rotation estplusdployequelachanelibrementjointe.Sadistancebout--bout/vaut (fgure 1.4a) :l 5 (Coo) 1/2do Coo est appel coeffcient de dploiement de la chane.F. 1.4 Dimensions des chanes : (a) pelote au repos ;(b) chane compltement tire.Onemploiegalementlestermescoeffcientderigiditoudefexibilit.Ce coeffcient conditionne la taille de la chane au repos.Exemples :poly-isoprne cis : Coo 5 5,0 ;polystyrne : Coo 5 10,3.Si les chanes sont dj trs dployes au repos (Coo lev), le chemin parcourir estfaiblepourlestirercompltement.Onatteintrapidementlextensibilit limite (fgure 1.4b).G. RtcuIaton/vuIcansatonn RtiCulatiOnPour mettre en forme les caoutchoucs, on les chauffe pour les faire passer dans untatliquidevisqueux.Lnergiethermiquefournieaumatriauconduit uneacclrationdumouvementdeschanes.Ellesdeviennentainsicapables pendantletempsdelamiseenformedeglisserlesunesparrapportaux autres : mcanisme de reptation.latempratureambiante,mmesilesmouvementssontplusralentisqu haute temprature, les chanes sont toujours capables de scouler les unes par rapportauxautres.Cestlephnomnedecoldfow.Poursupprimercet coulement,pourstabiliserlaformeetllasticitdumlange,onrticulele caoutchouc, cest--dire que lon cre des ponts chimiques permanents entre les chanes. On ralise environ un pont par cent units monomres.8Les caoutchoucs natureIsF. 1.5 Rseau de vulcanisation.n vulCanisatiOnLa vulcanisation est une rticulation qui consiste relier les chanes par des ponts au soufre (fgure 1.5). Cette opration ncessite la prsence de doubles liaisons sur la chane. Plus on vulcanise, plus on supprime de degrs de libert. Lorsque le taux de vulcanisation devient trs important, on obtient lbonite, matriau trs rigide qui sapparente plus un thermodurcissable qu un caoutchouc.Le caoutchouc rticul est donc compos de longues chanes fexibles, mobiles, assembles en un rseau, appel rseau de rticulation. Cest cette structure qui est lorigine de llasticit caoutchoutique permanente, proprit spcifque des matriaux appels lastomres.H. HomopoIymre, copoIymre statstque, copoIymre bIocLes chanes dun copolymre statistique sont constitues dau moins deux types dunits monomres assembls statistiquement au hasard.Les chanes dun copolymre bloc ou squenc sont constitues par lassemblage de squences de diffrents monomres.l. Structure mono ou bphasqueMlangerdeuxpolymresestrelativementplussimpleetmoins coteux que de synthtiser et de produire de nouvelles molcules. On parle alors de coupage ou mlange de polymres .Danslaplupartdescas,lespolymressontincompatiblesetla structurefnaleestbiphasique.Demme,uncopolymrebloca gnralement une structure biphasique. Si les constituants sont chimiquement compatibles, la structure du coupage peut tre monophasique si le mlangeage est suffsamment intime.Dfnition Remarque Lien Internet 8E. Proprts mcanquesdes caoutchoucsA. Proprts dynamquesRigidit/dformabilit,lasticit/amortissementsontlescaractristiques dynamiques de base des polymres.a. Mise en vidence des effets de la frquenceet de la temprature sur le comportement dynamiqueNous sommes en gnral plutt habitus des matriaux dont les proprits ne varient pas ou varient peu avec la vitesse de sollicitation. Mais, bien souvent, ce nest pas le cas. Par exemple, si lon dplace la main dans de leau, la rsistance varie et augmente avec la vitesse de dplacement.La contrainte est proportionnelle la vitesse, la constante de proportionnalit tant la viscosit.Cetteconstantedpendgalementdelatemprature.Lorsquecettedernire diminue et approche de 0 C, la viscosit augmente.On conoit donc que le comportement des polymres puisse dpendre de la frquence ou vitesse de sollicitation et de la temprature.n FrquenCeOnpeutcriredesvariationsdecomportementengardantlatemprature constante et en faisant varier la vitesse ou la frquence de sollicitation. Un cas dcoleestfourniparlagommeSillyPutty quiseprsentecommedela pte modeler. On peut en faire une balle qui rebondit. lchelle de temps courtdunchoc,lagommealecomportementduncaoutchouclastique.Si on tractionne doucement ou si on laisse cette balle sur une table, elle scoule comme un liquide. On parvient ainsi donner une forme cette gomme. Si on tire vite, la gomme se casse. Il y a rupture dcoulement.n tempratureReprenonslaballedeSillyPutty.Aprsavoirtplongedansdelazote liquide, elle a le comportement dun verre rigide. On peut ainsi fger (vitrifer) uncaoutchoucenlerefroidissant.Cestlexprienceclassiquedutuyauen caoutchouc refroidi que lon peut casser avec un marteau.Prenons une bande de caoutchouc. Suspendons une masse. Si on plonge cette bande dans un bain dazote liquide, elle reste dforme mme si on retire le poids. Elle se rtracte en revenant la temprature ambiante.Ainsi,lecaoutchoucperdsonlasticitbassetemprature.Unedes conditions pour avoir llasticit caoutchoutique nest pas satisfaite : la mobilit des macromolcules.Proprts mcanques des caoutchoucs30Les caoutchoucs natureIsb. Diagramme frquence-tempratureOn peut reprsenter les diffrents comportements de la gomme Silly Putty dans un diagramme frquence-temprature (fgure 2.1).Le point A correspond au rebond la temprature ambiante. La gomme est alors dans un tat lastomre. Le point C correspond la traction lente la temprature ambiante. La gomme est dans un tat liquide. Le point B correspond au rebond la temprature de lazote liquide. La gomme est dans un tat vitreux.Ces diffrents tats sont spars par des zones de transition :la zone de transition vitreuse entre les tats verre et lastomre ;la zone terminale dcoulement entre les tats lastomre et liquide.log (frquence)F. 2.1 Comportements de la gomme Silly Puttydans un diagramme frquence-temprature.Lazonedetransitionentrelesdeuxtatsverrerigidelastique etlastomresouplelastiquenestpassimplementunezone de transition en rigidit. Dans cette zone, le matriau est amortis-sant .On peut illustrer leffet de la temprature sur lamortissement par le rebond dune balle de copolymre SBR1516 (SBR40). Une balle de copolymre SBR 40 % de styrne est amortissante la temprature ambiante, lastique rigide 30 C, lastique souple 50 C.c. Existence dtats lis la mobilit molculaireOn peut associer aux tats du diagramme frquence-temprature des mouvements molculaires.Limportancedelatransitionentrecestatsvadpendredelanaturedes mouvements impliqus. Ces mouvements sont des combinaisons des mouvements lmentaires de rotation autour des liaisons du squelette de la chane ou des mouvements de groupes pendants. Lanalogie avec une prise photographique facilite la comprhension de ce qui suit. Cest une transition visco-lastique dont la position dans le diagramme frquence-temprature dpend de la structure chimique du polymre.Dfnition Remarque Lien Internet 33Analogie avec le temps de pose dune photographieLafrquencedesollicitationestunparamtreimportantpourdcrirelecomportementdun polymre. Cest quivalent la notion de temps dobservation dans une exprience ou au temps de pose lors de la prise dune photo.Prenonsunsujetenmouvement.Siletempsdeposedelaphotographieesttrscourtpar rapportautempsdemouvementdusujet,lesujetparatimmobilesurlaphoto,fg,donc rigide.Siletempsdeposeestbienajust,lemouvementdusujetseradcompossurla photographie.Siletempsdeposeestbeaucouppluslongqueletempsdumouvement,la photographie est foue. On a une sensation de mouvement, de fuidit, de souplesse.Lesmolculesdunmatriausontenmouvementbrownien .Larponsedu matriauunesollicitationmcaniquevadpendredelavaleurrelativedela frquencedesollicitationmcaniqueetdecelledelafrquencedumouvement comme le rsultat dune photo dpend de la relativit entre le temps de pose et le temps du mouvement du sujet.n tat verreCestlapartiedudiagrammeolatempratureestfaible,olafrquencede sollicitation est leve. Les mouvements molculaires qui seront visibles dans le temps de la sollicitation ne seront que les mouvements locaux de faible amplitude. Lesmouvementsdegrandeamplitudesonttroplentscestempraturespour tre pris en photo pendant le temps de la sollicitation mcanique. partcesquelquesmouvementslocaliss,lensembledumatriau semble fg . Cest lquivalent dun verre.n ZOne de transitiOn vitreusePourunefrquencedesollicitationmcaniquedonne,sila temprature augmente, lagitation molculaire augmente et le temps des mouvements des grandes parties des chanes peut devenir voisin du temps de la sollicitation mcanique. Ces mouvements deviennent donc visibles . Le matriau semble avoir acquis de nouveaux degrs de libert. Il rsiste moins la sollicitation. La rigidit chute dun facteur mille dans une zone de tempratures qui stalent sur quelques dizaines de degrs.Cette chute de rigidit, importante au passage verre-lastomre, implique donc la libration dun grand nombre de degrs de libert lchelle de temps de lobservateur.Assimilionslachaneunensemblederotulessemblablesetdeliaisons rigides. Les diffrents modes de mouvements de la chane font appel au mme mcanisme lmentaire local : la rotation des rotules. Si on libre ce mcanisme lmentaire, toute la chane devient mobile. Par consquent apparat un grand nombre de degrs de libert peu prs simultanment.La forme de cette zone (fgure 2.1) dans le diagramme frquence-temprature suit une loi dite de WLF (Williams-Landel-Ferry). Elle reproduit laugmentation de la frquence des mouvements molculaires avec la temprature.

La frquence ou le temps de mouvement dpend de la structure chimique et de la temprature. Comme il y a peu de degrs de libert, le matriau est rigide.Proprts mcanques des caoutchoucs3ELes caoutchoucs natureIsLa zone de transition vitreuse se caractrise par une forte chute de rigidit, mais galement par lexistence dun amortissement. En effet, au cours de la transition, delnergiemcaniqueestconsommepareffetvisqueux(frictionentreles molcules) lors de lentranement des chanes vers de nouvelles positions.Pic damortissement dans la zone de transition vitreuseCettediscontinuitdamortissemententrelestatsverreetcaoutchoucpeutsexpliquerde faon macroscopique comme la fusion dun verre.Le verre est rigide et lastique. Lorsquon le chauffe, on cre la fusion du verre. On obtient une pte trs visqueuse, donc trs amortissante. Cette viscosit diminue si on continue chauffer. On repasse dans un systme o lamortissement est de nouveau faible.n tat lastOmreLa temprature est plus leve et le temps de sollicitation mcanique plus long que dans ltat verre. Les chanes vont donc apparatre mobiles. Elles peuvent explorer un grand nombre de confgurations pendant le temps de la sollicitation mcanique. Nanmoins, elles nont pas le temps de glisser les unes par rapport auxautres.Lesenchevtrementsnesontpasassezlabiles.Lacontrainte macroscopiquevapouvoirserpercuterauniveaudeschanestraversce rseaudenchevtrements.Leschanesvontpouvoirstockerdelnergie.Le matriau a une lasticit caoutchoutique temporaire.n tat liquide plus haute temprature apparat la zone dcoulement avec des mouvements de grande amplitude de dsenchevtrement des chanes faisant appel des degrs de libert de la chane complte. Les chanes sont suffsamment mobiles pour glisser les unes par rapport aux autres, se dsenchevtrer pendant le temps de sollicitation mcanique. La contrainte macroscopique nest plus transmise aux chanes par le rseau denchevtrements. Il ny a plus dlasticit. Le matriau est liquide visqueux.En ralit, cette perte dlasticit seffectue progressivement. Le polymre passe peu peu de ltat caoutchouc solide lastique ltat liquide par un tat liquide viscolastique. Cette mmoire de ltat lastique est lorigine du gonfement en sortie de flire et de leffet Weissenberg.On supprime ltat liquide par la rticulation. Les ponts chimiques empchent le glissement des chanes.d. Principe de mesures des proprits dynamiques spectres dynamiquesOn applique une contrainte sinusodale au matriau en cisaillement, extension ou compression et on mesure la dformation rsultante. Lerapportentrecontrainteetdformationfournitlemoduleou rigidit du matriau.Le dphasage (angle ) entre contrainte et dformation dfnit le caractre visqueux du matriau, donc lamortissement .Pour un solide lastique, langle de dphasage est nul. Il vaut /2 pour un liquide purement visqueux.Dfnition Remarque Lien Internet 38Lesfonctionsvisco-lastiquesquidcriventlarponsedespolymressont essentiellement dpendantes des deux variables suivantes :le temps t, ou la frquence f ;la temprature T.Onpeutenprincipeobserverlesdiverscomportementsdunpolymre enfaisantvarierlunequelconquedecesvariables,lautretantmaintenue constante. Exprimentalement, il est cependant beaucoup plus ais de changer la temprature sur quelques centaines de degrs que dexplorer un grand nombre de dcades de temps. Cest pourquoi les mesures sont faites habituellement frquence fxe faible (10 Hz) avec un balayage en temprature.partirdudiagrammefrquence-temprature,onpeutdcrirelesspectres dynamiques du module (ou le log du module) et de la tangente de langle de dphasage en fonction de la temprature pour une frquence donne (fgure 5412.2). basse temprature, le module est trs lev. Il chute dun facteur 1 000 la transitionvitreuse,transitionquisaccompagnedunpicentangente.Puis, lemodulesestabilise:cestleplateaudynamiquecaoutchoutique.haute temprature, les chanes se dsenchevtrent. Cest lcoulement liquide visqueux accompagn par une augmentation de tangente.Le spectre dynamique est donc caractris par deux paramtres importants :la temprature de transition vitreuse une frquence donne ;la hauteur du plateau dynamique.F. 2.2 Construction des spectres dynamiques en fonction de la temprature frquence impose.Proprts mcanques des caoutchoucs34Les caoutchoucs natureIsn Temprature de transitiOn vitreuse (Tg)Si la frquence de sollicitation augmente, la temprature de transition vitreuse(Tg : g pour glass ) augmente.Cettecaractristiquedpenddoncdelafrquencedemesure. Lvolution de la temprature de transition vitreuse avec la frquence demesuresuitlaloi WLF quiestspcifqueauxpolymreset diffrente de la loi classique dArrhnius.Cest le principe dquivalence temps-temprature. Par exemple, un copolymre SBR sollicit 100 Hz et 8 C a la mme rigidit et le mme amortissement qu 10 Hz et 0 C.Il est important de faire prciser quelle frquence a t mesure latempraturedetransitionvitreuse.Parexemple,lesmesures mcaniques10Hzfournissentunevaleursuprieuredune quinzainededegrscelleobtenueparanalyseenthalpique diffrentielle .Ilfautgalementtenircomptedesconditionsdutilisationdu matriau.Unmatriauquiestdansuntatlastomresouplelorsdune caractrisationbassefrquencepeutavoiruncomportement amortissant et rigide dans une utilisation haute frquence.Effet de la structure chimique sur la positionen temprature de transition vitreuseTouslesfacteursquilimitentlesdegrsdelibertprovoquentuneaugmentationdela temprature de transition vitreuse Tg.Le facteur le plus important est la microstructure du polymre. La rigidit du squelette de la chane dpend de la hauteur des barrires conformationnelles. Les spectres damortissement du polybutadine cis, du caoutchouc naturel, du butyl et du copolymre SBR 40 % de styrne sont reprsents en fonction de la temprature (fgure 2.3).La temprature au maximum des pics fournit une valeur de la temprature de transition vitreuse decespolymrespourunefrquencedemesurede10Hz.Onnoteralespectrelargedu butyl.Tg augmente si la force des liaisons intermolculaires augmente.Tgdiminuesilesgroupeslatrauxcartentleschanes,etaugmentesilscrentdes empchements striques de rotation.Lamacrostructureauneinfuencedansledomainedesfaiblesmassesmolculaires. Tg augmente avec la masse molculaire dans le domaine des faibles masses (< 20 000 g/mol), puis devient indpendante de la masse molculaire.Les diluants abaissent la Tg si la temprature de transition vitreuse du diluant est infrieure celle du polymre.

Cette technique peut tre qualife de quasi statique. La temprature de transition vitreuse dynamique est dfnie comme la temprature au maximum de tangente .

La loi WLF permet de prdire les proprits dun polymre sollicit haute frquence et haute temprature partir de mesures basse frquence et haute temprature.Dfnition Remarque Lien Internet 35F. 2.3 Spectres damortissement en temprature du polybutadine cis (PB),du caoutchouc naturel (C/C nat), du butyl et dun copolymre SBR 40 %de styrne (SBR 40) mesurs une frquence de 10 Hz.Effet de la vulcanisationLa temprature de transition vitreuse augmente par suppression des degrs de libert par les ponts entre chanes et surtout par la rigidifcation due au soufre hors rseau.n thermOplastiques/lastOmresSilatempraturedutilisationestsuprieurelatempraturedetransition vitreusemesurelammefrquencequelafrquencedesollicitationdu polymre lors de lutilisation, le polymre amorphe est dans ltat lastomre lorsdelutilisation.Cestlecasgalementsilatempraturedutilisationest suprieure la temprature de fusion pour un polymre cristallin.Silatempraturedutilisationestinfrieurelatempraturedetransition vitreuse, le polymre est un thermoplastique.Effet du taux de styrne sur la tempraturede transition vitreuse des copolymres SBRLe polybutadine cis a une temprature de transition vitreuse mesure de 74 C (mesure une frquence de 10 Hz). Il est donc dans un tat caoutchouc la temprature ambiante. Le polystyrne a une temprature de transition vitreuse suprieure 100 C. Il est vitreux latempratureambiante.Letauxdestyrnedanslecopolymrestyrne-butadinepermet dajuster la temprature de transition vitreuse du copolymre SBR entre celle du polybutadine et celle du polystyrne.Proprts mcanques des caoutchoucs38Les caoutchoucs natureIsn plateau dynamiqueLa hauteur du plateau est une caractristique importante car elle va fournir la base de la rigidit du matriau.Elle dpend principalement de la microstructure des chanes.Deschanesrigidesontdesformestires.Celafavoriselescontactsentre leschanesetdoncaugmenteladensitdenchevtrementsetlahauteurdu plateau. La prsence de groupes pendants le long des chanes ou la dilution par un solvant fait perdre du volume actif denchevtrements et donc entrane une diminution du plateau.La longueur du plateau augmente avec la masse molculaire, le branching , la rticulation.Quelques valeurs de modules au plateaumesurs en cisaillementPolythylne : 2,06 MPaCaoutchouc naturel : 0,47 MPaPoly-isobutylne : 0,25 MPaPolystyrne : 0,20 MPaValeurs correspondantes des coefficients de dploiement C00 :Polythylne : 06,5Caoutchouc naturel : 05,0Poly-isobutylne : 06,6Polystyrne : 10,3T. 2.1B. Iastct caoutchoutqueLlasticitdescaoutchoucsestunepropritcaractristiquedecettefamille dematriaux.Onlobserveclassiquementlorsquontireunebandede caoutchouc.a. lasticit temporaire des caoutchoucs crusLes polymres se mettent en uvre ltat fondu, cest--dire dans les conditions de frquence et de temprature de la zone dcoulement. Les polymres fondus sontvisco-lastiques.Lacomposantelastiqueestnonngligeabledevantla composante visqueuse. Elle est due lexistence de points denchevtrement.Si un ensemble de chanes enchevtres est soumis une force macroscopique, les chanes vont se dformer sous laction des forces microscopiques transmises grce aux enchevtrements. On observe une lasticit instantane. Nanmoins, les chanes vont progressivement glisser les unes par rapport aux autres pour liminer ces contraintes. La consquence macroscopique est un coulement du matriau. Llasticit caoutchoutique nest alors que temporaire.Leschanesenchevtresformentunrseaudenchevtrements.Llment lastique de base est la portion de chane entre deux enchevtrements conscutifs. Il a pour masse Me (fgure 2.4a). Le plateau caoutchoutique observ en mesures dynamiques est la consquence directe des enchevtrements et peut donc tre interprt en termes dlasticit dun rseau temporaire.Dfnition Remarque Lien Internet 37F. 2.4 (a) lasticit temporaire du rseau denchevtrements ;(b) lasticit permanente du rseau de rticulation.b. lasticit permanente des caoutchoucs rticulsPour stabiliser llasticit, on rticule les chanes. On suppose qu temps long les enchevtrements ne contribuent plus llasticit.Llmentlastiquedebasedevienttempslong,cest--direlquilibre thermodynamique,lachaneentredeuxpointsderticulationdemasseMc (fgure 2.4b).Llasticit des caoutchoucs rticuls est permanente temps long, contrairement celle des caoutchoucs crus.Origine de llasticit des caoutchoucsLatempratureambiantefournitlachaneunenergiethermiquequiluipermetdtreen perptuel mouvement brownien (mouvement alatoire) passant ainsi dune forme une autre. Lesnergiesdecesdiversesconfgurationssontproches.Aurepos,leschanespeuvent explorerleplusgrandnombredeconfgurations.Cettatadoncleplusgrandnombrede degrs de libert, cest--dire le plus grand dsordre. Lentropie est maximale.Lorsquune bande de caoutchouc est tire, la force macroscopique totale applique lchantillon se dcompose en forces microscopiques qui agissent, travers le rseau denchevtrements ou de rticulation, sur les extrmits des chanes ; la chane est dfnie ici comme llment entre deux enchevtrements ou deux points de rticulation.Chaque chane se comporte comme un petit lment lastique. Sous laction des forces appliques, la distance bout--bout augmente et le nombre de confgurations accessibles diminue. Lextrme limite correspond la chane compltement tire. Il ny a plus quune seule confguration possible.Ainsi,ledsordredeschanesdiminueavecladformation.Naturellement,le matriau tend revenir dans son tat de plus grand dsordre. Les mouvements browniens induisent une force qui tend rapprocher les extrmits de la chane. Cest lorigine de la force de rtraction lastique .

Llasticit des caoutchoucs est base sur le passage du dsordre lordre. Elle est donc de nature entropique.Proprts mcanques des caoutchoucs38Les caoutchoucs natureIsc. Cristallisation sous tensionLorsdunedformation,leschanessoriententdanslaxedetraction.Elles peuvent alors cristalliser lorsque leur structure est rgulire. Cest le cas pour le caoutchouc naturel. On parle dautorenforcement.d. Rticulation, gel et gonfementUn polymre peut tre dilu dans un bon solvant. Lorsquil est rticul, il forme un gel insoluble. Ce gel peut nanmoins tre gonf par un solvant.Le taux de gonfement fnal rsulte dun quilibre entre :uneaugmentationdedsordreduelentredanslepolymrede petitesmolculesdesolvantetunbilandinteractionspolymre-solvant nergtiquement favorable ;une perte de dsordre des chanes dformes par le gonfement.Lorsque le taux de rticulation augmente, les mailles du rseau se resserrent. La rigidit du caoutchouc augmente. Le taux de gonfement lquilibre diminue.Thermodynamique de llasticit caoutchoutique Diffrence caoutchouc-mtalLa dformation dun mtal est gouverne par laugmentation dnergie due au changement de distance de sparation entre les atomes. Lchantillon se rtracte aprs suppression de la force car cela entrane une diminution dnergie. Analogie caoutchouc-gazLecomportementdunlastomresoustensionestgouvernparlentropieet estdoncsimilaireaucomportementdungaz.Comprimerungaz(cest--dire augmenter sa dformation qui est linverse dun volume) est quivalent tirer un caoutchouc. Chauffer un gaz le conduit vers un tat de plus grande entropie. Le volume du gaz augmente, cest--dire que sa dformation diminue.Demme,onobservequuncaoutchoucsoustensionsertractelorsquon lechauffe.Sadformationdiminue.Ilrevientversuntatdeplusgrande entropie .e. Courbe force-allongement en extension uni-axialeLa contrainte nominale (force divise par la section au repos de lchantillon) est trace en fonction de lallongement (fgure 2.5).La courbe a une forme non linaire aux basses dformations. Elle se redresse fortementauxgrandesdformationslapprochedelextensibilitlimite des chanes. En effet, lorsque les chanes sont compltement tires, la seule dformationpossiblersidedanslextensiondesliaisonsentreatomesetla distorsion des angles de valence, ce qui ncessite beaucoup dnergie.Lacristallisationsoustensiondeschanesprovoquegalementunfort redressement (exemple : le caoutchouc naturel). Pour un lastomre idal lquilibre, comme pour un gaz parfait, la force ncessaire pour maintenir ltat de dformation est proportionnelle la temprature absolue.Dfnition Remarque Lien Internet 38Lescontraintesmesuresdpendentdelavitessedetractionetdela temprature.Ces effets visco-lastiques sont accentus en mlanges chargs.Contrainte nominaleoAllongementextensibilitlimiteF. 2.5 Courbe contrainte-allongement en extension uni-axiale dun caoutchouc rticul. Lasymptote verticale de la courbe est due lextensibilit limite des chanes.f. Imperfections des rseaux de rticulationLes rseaux ne sont jamais parfaits. Des imperfections fragilisent le matriau.On peut citer :leschanespendantes:pluslamassemolculaireducaoutchoucest faible, plus il y a de chanes pendantes qui ne transmettent pas les forces dans le matriau ;les boucles ;les points de rticulation ineffcaces car non intgrs dans le rseau ;les chanes libres.Les chanes de faible masse ont peu de chance dtre attaches au rseau.g. Rupture des caoutchoucs rticulsLextensibilitlimiteestlerapportentrelesdimensionsdelachane compltement tire L et de la chane au repos I (voir fgure 1.4). La chane est ici dfnie par deux points de rticulation conscutifs.Lextensibilit limite est gale :nC001/2( )o n est le nombre de liaisons dune chane et C00 le coeffcient de dploiement de la chane.Proprts mcanques des caoutchoucsE0Les caoutchoucs natureIsLa masse de la chane Mc est proportionnelle au nombre de liaisons n. On en dduit que lextensibilit limite augmente avec Mc1/2, donc augmente lorsque le nombre de ponts chimiques diminue. La ralit est plus complexe.Les proprits de rupture des caoutchoucs rticuls dpendent galement de la temprature et de la vitesse de dformation. On parle denveloppes rupture.Dfnition Remarque Lien Internet E38. Autres proprts des caoutchoucsA. Rsstance Ieau, IhuIeLa rsistance la pntration deau est leve pour la plupart des caoutchoucs. Ce nest pas le cas en gnral avec les liquides organiques qui ont tendance gonfer les caoutchoucs rticuls et en extraire certains composants solubles dans ces liquides.B. PermabItLescaoutchoucsnesontpascompltementimpermablesauxvapeurset aux gaz bien que le coeffcient de diffusion soit faible. Par exemple, il est bien connu que le butyl est nettement plus impermable lair que le caoutchouc naturel, ce qui en fait un matriau de choix pour les chambres air.C. Rsstance Ioxygne, IozoneIl existe toute une gamme dagents de protection des caoutchoucs (anti-oxydants,anti-ozonants)adaptsauxconditionsdutilisation. Lobjectif est de maintenir dans le temps les proprits des articles en caoutchouc (action antivieillissement) .D. ConductbIt Iectrque, thermqueLes caoutchoucs sont gnralement des isolants et cette proprit est exploite, en association avec la grande fexibilit des caoutchoucs, pour le gainage des cbles lectriques.Inversement,lescaoutchoucspeuventtrerendusconducteurs dlectricit par addition de noir de carbone.La conductibilit thermique des caoutchoucs est faible .Autres proprts des caoutchoucs Les lastomres fortement insaturs comme le caoutchouc naturel sont particulirement sensibles au vieillissement. Cette caractristique est prendre en compte pour la conception de matriaux disolation et de matriel de mise en uvre des caoutchoucs.EELes caoutchoucs natureIs4. Caractrsaton des caoutchoucsA. Caractrsaton physco-chmquea. MicrostructureLa microstructure des lastomres est dtermine en faisant appel aux techniques dinfrarouge et de rsonance magntique nuclaire. Ces techniques sont trs au point et dutilisation courante.Latempraturedetransitionvitreusequiestfortementdpendantede lamicrostructureestmesureclassiquementparanalyseenthalpique diffrentielle.b. MacrostructureLes techniques de base sont les mesures de viscosit et la chromatographie par exclusion de taille.B. Caractrsaton mcanquea. Consistance mooneyLaconsistanceMooneyestunemesuredelaviscositdes caoutchoucsoudesmlangescrus .Unrotorplantourne vitesse constante (2 tr/min) au sein dune prouvette chauffe une temprature constante.LaconsistanceMooneyestproportionnelleaucoupleexercparle caoutchouc sur le rotor.Un point Mooney vaut 8,3 3 1022 N.m.La caractrisation la plus courante dsigne ML (1 1 4) 100 C signife que laconsistanceestmesureenutilisantungrandrotor100Cauboutde 4 minutes aprs un prchauffage de 1 minute.La consistance Mooney est une donne importante pour la mise en uvre.b. DuretLaduretestunemesuredelarsistancedescaoutchoucs rticulslapntrationdunindenteursousuneforce impose . Elle donne un rsultat similaire un module dlasticit mesur faible contrainte.c. ModulesLacourbecontrainte-allongementenextensionuni-axialedescaoutchoucs rticuls est non linaire. Cette non-linarit est augmente par la prsence de chargesrenforantesenquantitsuffsante.Oncaractrisedonccettecourbe

Normes pour la consistance Mooney: ISO 289, Astm D 1646, Din 53.523.Normes pour la duret Shore : Astm D 2240, DIN 53.505.Dfnition Remarque Lien Internet E8parlescontraintesncessairespourobtenirdesallongementssuccessifs, gnralement 100 % et 300 % dallongement. Le module de Young est la pente de la tangente de la courbe lorigine.Lorsquelesmlangeschargssontsoumisdescyclesdedformation,on observeunediminutiondesmodulesenfonctiondunombredecycles.Ce phnomne est appel effet Mullins.On mesure galement des modules dynamiques en soumettant les caoutchoucs des sollicitations rptes.d. AmortissementLamortissementdescaoutchoucsoumlangesrticulsestmesurparle rebond dun pendule ou par des techniques de proprits dynamiques.Larsilienceestlerapportentrelnergierestitueparunmatriauaprs dformation et lnergie fournie pour le dformer. Lhystrse est le complment 1.Le test le plus simple est celui de la rsilience de rebondissement. Onmesurelnergierestituelorsquuncaoutchoucestsoumisau choc dun pendule .Ilestgalementpossiblededterminerlamortissementsous sollicitationsdynamiquessinusodalesenmesurantledphasage entre la contrainte et la dformation rsultante.Un effet de la dissipation dnergie sous sollicitations rptes est lauto-chauffement des matriaux .e. RuptureLa force et lallongement la rupture sont mesurs habituellement sur une srie dchantillons soumis une extension uni-axiale. La rsistance la rupturedpend de la temprature et de la vitesse de traction.f. DchirabilitDenombreuxtypesdprouvettesexistentpourmesurerune rsistance au dchirement .g. FatigueIl existe un grand nombre de tests de fatigue. Ces tests consistent soumettre des chantillons de formes varies des sollicitations mcaniques rptes (tractions, fexions) et mesurer la dure de vie la rupture ou lapparition de craquelures.Normes pour le test avec le pendule de Lupke : ISO 4662, Astm D 1054, Din 53.512. Un test sous compressions rptes a t normalis : chauffement interne (Goodrich) ; normes ISO 4666, Astm D 623, Din 53.533.

Normes pour la rsistance la traction : ISO 37, Astm D 412, Din 53.504. Normes pour la rsistance au dchirement : ISO 34, Astm D 624, Din 53.515.Caractrsaton des caoutchoucsE4Les caoutchoucs natureIs5. FormuIaton et mse en uvredes caoutchoucsA. FormuIatona. DfnitionLaformulationestlartdechoisiretdassocierlesconstituantsdunmlange pour lui confrer des proprits spcifques traduites du cahier des charges du matriau.Les critres de slection des caoutchoucs sont les suivants :la temprature de transition vitreuse ;la hauteur du plateau dynamique ;la cohsion cru et cuit ;la capacit cristalliser sous tension ;la rsistance aux agressions chimiques ;la stabilit thermique ;la facilit de mise en uvre ;limpermabilit lair et leau ;le prix de revient.Cespropritssontobtenuesparlechoixdesmicrostructures etmacrostructuresdescaoutchoucs.Cestlquelanotionde caoutchouc sur mesure prend toute son importance .La formulation a pour buts principaux de vulcaniser, protger et renforcer les caoutchoucs. Elle peut modifer de manire importante les caractristiques de base des caoutchoucs. Par exemple, la rigidit peuttremultiplieparunfacteur3,laforcedersistancela rupture par un facteur 20.Cetteformulationpermetdatteindreunquilibredesproprits. Introduire un noir fn a, par exemple, pour consquence daugmenter la rsistance la rupture, mais galement lhystrse et donc la capacit dauto-chauffement du mlange.b. Rticulation/vulcanisationLanaturedurseaudechanesformparlarticulationconditionneles propritsetlatenueauvieillissement.Larticulationncessiteunapport dnergie, lexistence ou la cration de sites chimiques ractifs sur les chanes, un agent de rticulation.

Les progrs raliss dans la synthse de nouveaux caoutchoucs ont eu un rle primordial dans lamlioration des performances des mlanges base de caoutchoucs.Dfnition Remarque Lien Internet E5La vulcanisation est la rticulation par le soufre. Elle est utilisable avec les caoutchoucs insaturs .Dautresmodesderticulationpermettentdecrerdesliaisons directes entre les atomes de carbone de deux chanes. Cest le cas notamment de la rticulation par des peroxydes organiques ou par irradiation.c. RenforcementDans la plupart des applications, les caoutchoucs sont formuls avec des charges renforantes, principalement le noir de carbone qui confre aux pneumatiques leur couleur noire caractristique. Dailleurs, 65 % de la production de noir de carbone sont utiliss dans les pneumatiques.Cest en 1904 que lAnglais Sidney Mote montra les proprits du renforcement apport par cette fne poudre provenant de la dcomposition thermique dhuiles lourdes aromatiques de ptrole ou de la pyrolyse de gaz naturel :amlioration de la rsistance la rupture et labrasion ;augmentation de la rigidit et de lamortissement des mlanges ;galement augmentation de lauto-chauffement et de la dformation permanente aprs sollicitation.Deparsanaturechimique,lenoirdecarboneesttrscompatibleavecles caoutchoucs.Outre lactivit de surface, la taille des particules de la charge est primordiale. Lors de la dcomposition thermique des huiles, des particules trs riches en atomes de carbone sont formes et fusionnent en agrgats. Ces agrgats constituent les grains lmentaires de la poudre de noir de carbone qui sont disperss dans les caoutchoucs.Lesmlangescaoutchouc-noirdecarboneentrentdoncdansla catgorie des milieux dsordonns. Le taux de charge est en moyenne de 20 % en volume. ce taux, les agrgats ont percol en une structure tridimensionnelle appele rseau noir. Ces mlanges sont conducteurs lectriques.Les noirs fns, dont le diamtre des particules lmentaires est de lordre de 20 30 nanomtres, sont utiliss dans les bandes de roulement des pneumatiques auxquelles ils confrent un haut niveau de rsistance labrasion et lusure. Ce renforcement est associ une dissipation dnergie.Des noirs moins renforants de tailles de particules plus leves sont utiliss danslesautrespartiesdupneupourlimiterlchauffement,augmenterla rsistance aux fexions rptes.d. Autres ingrdientsLes ingrdients autres que les agents de rticulation et de renforcement sont les agents de mise en uvre (plastifants) et de protection. Ces derniers assurent la stabilit chimique. Un mlange forme un tout et, lors de la formulation, il faut prendre en compte les interactions chimiques entre les diffrents ingrdients. Des activateurs et des acclrateurs permettent daccrotre la vitesse de vulcanisation et de modifer la nature du rseau.FormuIaton et mse en uvre des caoutchoucsE8Les caoutchoucs natureIse. Interface et collantLes lastomres sont de plus en plus utiliss dans des composites. La rsistance desinterfacesaumomentdelafabricationetlusageestdepremire importance.La fabrication de pices complexes ralises avec des lastomres ltat cru, cest--direnonencorerticuls,estfacilitecarlaplupartdeslastomres sontautoadhsifsavantrticulation:cestlecollantcru.Eneffet,avant rticulation, un lastomre a une mobilit molculaire suffsante pour coalescer et cicatriser ses plaies. Le temps de cicatrisation est reli au temps de diffusion desmacromolcules.Laqualitmcaniquedujointdpendgalementdela rsistancecrudumlangequiestimportantedanslecasducaoutchouc naturel du fait de sa capacit cristalliser sous tension.Une incompatibilit forte entre deux lastomres est dfavorable au collant.B. mse en uvrea. Mlangeage Le mlangeage est lopration consistant disperser dans le caoutchouc les diffrents ingrdients de la formule. Les proprits du mlange vont dpendre du mlangeage . Par exemple, si la charge est mal disperse, les grumeaux font jouer le rle de dfauts et pnalisent la rsistance la fatigue.Lesoutilssontdesmlangeursinternesconstitusderotorstournant lintrieur dune chambre ou des mlangeurs cylindres ouverts.Fabrication des mlanges au noir de carboneElle se fait en gnral dans les mlangeurs internes. Les ingrdients de la formulation, hormis les agents de vulcanisation, sont intimement malaxs. Le travail mcanique fourni pour disperser le noir de carbone conduit une forte lvation de temprature. Le mlange se ramollit et acquiert la viscosit souhaite. La temprature en fn de mlangeage est proche de la temprature de vulcanisation. Cest pour cette raison que les agents de vulcanisation (soufre et acclrateur) sont introduits dans une deuxime tape pour tre disperss une temprature infrieure la temprature de raction des agents de vulcanisation avec le caoutchouc.Plastifcation et peptisationLecaoutchoucestplastifpourpermettrelincorporationdesingrdients.Laplastifcation mcaniqueconsistefairepasserparmalaxagelecaoutchoucduntatlastiqueuntat plastique plus haute temprature. Cette opration entrane une rupture des chanes pour le caoutchouc naturel et certains caoutchoucs de synthse.Une plastifcation chimique est possible par laction dagents peptisants. Cest la peptisation.Dfnition Remarque Lien Internet E7b. Mise en formeLa mise en forme des mlanges doit se faire dans des conditions de temprature et de vitesse telles que le mlange soit dans un tat liquide visqueux. Il garde alors la forme quon lui a donne.Enpratique,lesmlangesconserventmmedanslazonedcoulementune composantelastiquenonngligeablequiestlorigine,parexemple,des gonfements en sortie de flire.Les deux grands moyens de mise en forme sont lextrusion et le calandrage.c. CuissonAprsmiseenforme,lesarticlesencaoutchoucsontplacsdansunmoule chauffleau,lavapeuroullectricit.Unefortepressionpermetde donnerleprofldfnitif.Untraitementthermiquefaitpasserlemlangede ltat cru ltat cuit en permettant les ractions de vulcanisation qui confrent aux mlanges un comportement permanent et irrversible de solide lastique.FormuIaton et mse en uvre des caoutchoucsE8Les caoutchoucs natureIs8. NomencIature des caoutchoucs Rensegnements pratquesA. NomencIatureLa norme ISO 1629 regroupe les caoutchoucs en plusieurs catgories dsignes par des lettres.Les plus courantes sont :legroupeMpourlescaoutchoucsayantunechanesaturedutype polymthylne (EPDM pour terpolymres dthylne, de propylne et dun dine) ;legroupeOpourlescaoutchoucscomprenantdeloxygnedansleurs chanes ;le groupe Q pour les polysiloxanes ;le groupe R pour les caoutchoucs insaturs (NR pour caoutchouc naturel, IRpourpoly-isoprnesdesynthse,BRpourpolybutadines,IIRpour butyl,SBRpourcopolymresdubutadineetdustyrne,NBRpour caoutchoucs nitrile) ;le groupe T pour les polysulfures ;le groupe U pour les polyurthanes.B. GradesLescaoutchoucssontclassspargrades.Parexemple,ladsignationdes copolymres SBR dpend du type de polymrisation, du taux de styrne, de la viscosit Mooney, de lajout dhuile, de la nature de lantioxydant.C. lnuence du mode de synthseLe mode de synthse a une infuence sur la microstructure et la macrostructure du caoutchouc.Ilexistediffrentsmodesdesynthsedontrsulteunegrandevaritde caoutchoucs.Serenseignersurlemodedesynthseetlescaractristiques physico-chimiques dun caoutchouc est un pralable incontournable avant son utilisation.n renseignements pratiques BibliographieSynthse, proprits et technologie des lastomres. Ifoca, 1984.Physicochimie des polymres. GFP, 1996.Proprits physiques des polymres. Mise en uvre. GFP, 1979.Dfnition Remarque Lien Internet E8Brown R.-P. Physical testing of Rubber. 3e dition. Springer, New York, 2006. (Traductionenfranais:Lesessaisphysiquesducaoutchouc,RCCP, Vitry-sur-Seine, 1983.)Hofmann W. Rubber Technology Handbook. Hanser Publishers, Munich, 1989.LebLanc J. Rhologie des lastomres. ditions Artel, Namur, 1996.mark J.E., erman B., eiricH F.R. Science and Technology of Rubber. 3e dition. Elsevier, Amsterdam, 2005.TheSyntheticRubberManual.16edition.InternationalInstituteofSynthetic Rubber Producers, Houston, 2005.NomencIature des caoutchoucs Rensegnements pratques