Il existe tellement de types de caoutchoucs disponibles sur le marché qu'il peut être difficile de trouver le bon. Voici donc un article simple qui les aborde. les 15 caoutchoucs les plus couramment utilisés, leurs propriétés et leurs applications.
Propriétés du caoutchouc
Caoutchouc is un matériau unique Pour plusieurs raisons. Il peut être mou ou dur, solide ou liquide, flexible ou rigide, et bien plus encore.
Seule une poignée de matériaux peuvent correspondre à la polyvalence du caoutchouc; même dans ce cas, certaines applications ne peuvent pas fonctionner sans caoutchouc.
Voici une petite liste de divers types of propriétés du caoutchouc et leur importance.
1. Élasticité
L'élasticité est la propriété d'un matériau à revenir à son état d'origine après avoir subi une force de compression ou de traction. Une élasticité plus élevée signifie que le matériau peut se déformer et revenir à sa forme initiale. sa forme originale.
En résumé, l'élasticité est une mesure de l'élasticité d'un matériau. Cette propriété peut être observée. dans plusieurs matériaux, y compris les élastomères (caoutchouc), les métaux et les plastiques.
Cependant, le caoutchouc est de loin le plus élastique de tous les matériaux. L'élasticité est nécessaire pour l'espace industriel; de nombreux produits comme les tuyaux, joints et joints nécessitent des matériaux élastiques comme le caoutchouc.
C'est grâce à sa bonne élasticité que le caoutchouc est principalement utilisé dans les tuyaux, les joints et les garnitures. Le caoutchouc tire son élasticité de sa composition moléculaire distincte.
Il est constitué de longues chaînes polymères enchevêtrées les unes dans les autres. Ces chaînes peuvent être tirées et poussées, mais finissent par se rompre. revenir à leur état d'origine.
2. Vulcanisation
Vulcanisation est une processus chimique utilisé pour renforcer les matériaux en caoutchouc. Le caoutchouc est placé dans un four avec du soufre et chauffé à environ 280°F à 320°F.
L'ajout de chaleur entraîne l'intégration d'atomes de soufre entre les chaînes moléculaires de caoutchouc.
Caoutchouc vulcanisé a meilleure dureté et résistance à la traction, élasticité croissante, bonne résistance à l'abrasion et excellente résistance aux intempéries.
3. Contraction thermique
Contraction thermique est la diminution du volume de matière due à un changement de températureLes matériaux réagissent différemment aux changements de température ; les métaux se contractent avec la baisse de température, mais le caoutchouc se contracte avec l'augmentation de la température.
Les longues chaînes moléculaires s'enroulent et rétrécissent lorsque de la chaleur est appliquée à un matériau en caoutchouc.
La contraction thermique n'est pas idéale, mais elle est préférable à la dilatation thermique. Une augmentation de volume peut provoquer des interférences. avec les composants voisins dans un produit.
Une diminution du volume peut en résulter dans des contraintes mineures, qui sont plus faciles à gérer.
4. Isolation
L'isolation est la propriété d'un matériau d'empêcher la circulation de la chaleur ou du courant électrique à travers celui-ci. Naturel et caoutchouc synthétique est un isolant de le courant électrique sous toutes ses formes.
Toutefois, la résistance à la chaleur du caoutchouc peut varier d'un isolant complet à un conducteur faible.
Propriétés d'isolation acoustique faire du caoutchouc un matériau désirable pour les composants électroniques.
5. Ensemble de compression
A ensemble de compression mesure la déformation du matériau après une exposition à long terme aux contraintes de compression.
Dans les produits en caoutchouc, la déformation rémanente à la compression est utilisée pour mesurer la quantité de matériau qui ne revient pas à sa forme initiale. sa forme originale.
Le caoutchouc est couramment utilisé dans les joints, les garnitures et Joints toriques, donc une mauvaise compression peut affecter le fonctionnement à long terme de l'appareil.
6. Résistance à l'eau et à l'air
Le caoutchouc naturel et tous les caoutchoucs synthétiques ont une structure non poreuse, ce qui entraîne en excellente imperméabilité. La résistance à l'eau et à l'air permet caoutchoucs naturels et synthétiques à utiliser dans diverses applications hydrauliques et pneumatiques.
Caoutchoucs synthétiques hermétiques comme les silicones de qualité alimentaire sont souvent utilisés dans l'industrie alimentaire pour l'emballage. Le caoutchouc naturel est souvent utilisé dans les joints et garnitures de plomberie.
7. Durabilité
Le caoutchouc est un matériau résilient qui peut résister à des niveaux de stress élevés. Cependant, avec une vulcanisation et des formulations chimiques appropriées, le caoutchouc peut être modifié pour résister des environnements encore plus difficiles.
Le caoutchouc a une bonne résistance à l'abrasion, une résistance aux basses températures, une résistance aux flammes et une résistance modérée à la déchirure.
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Types courants de matériaux en caoutchouc
Deux catégories principales de matériaux en caoutchouc sont disponibles sur le marché : le caoutchouc naturel et le caoutchouc synthétique.
Le caoutchouc naturel est une sève d'arbre transformée qui provient des hévéasLe caoutchouc synthétique est une catégorie entière de différents types de matériaux en caoutchouc.
Au total, il existe environ 40 types de caoutchouc naturel et synthétique, et voici une liste des types de caoutchoucs les plus courants que vous devez connaître.
Caoutchouc naturel (NR)
caoutchouc naturel is connu sous plusieurs noms, y compris le latex, le caoutchouc indien, la gomme de caoutchouc ou le caoutchouc amazonien, mais les attributs essentiels restent les mêmes. La sève biologique est récoltée à partir des hévéas et transformé en caoutchouc naturel utilisable.
Le caoutchouc naturel présente une excellente résistance à stress et fatigue, en plus de sa bonne tenue à la compression et de sa résistance à la déchirure.
Les caoutchoucs naturels ont de bonnes mécanique et des propriétés thermiques, mais sont particulièrement faibles face à la plupart des produits chimiques.
Les huiles, le carburant, les acides, les bases et les amines ne doivent pas être utilisés directement avec un matériau en caoutchouc naturel. Par conséquent, le caoutchouc naturel est souvent mélangé à d'autres composés pour plus de solidité.
Il est souvent utilisé pour des applications à température ambiante comme les élastiques, pneus, amortisseurs de vibrations, joints et garnitures. Avec l'ajout de certains composés fortifiants, il peut être utilisé pour les toitures, les revêtements de sol et les applications adhésives.
Caoutchouc styrène-butadiène (SBR)
Caoutchouc styrène-butadiène est une famille de composés de caoutchouc créé à partir d'une combinaison de styrène et de butadiène. Le caoutchouc styrène-butadiène est le plus complexe et caoutchouc synthétique le plus durable parmi tous les autres.
Développé en 1929 par un chimiste en Allemagne, il a été principalement utilisé dans tout le WW2 pour automobile pneus et divers autres produits en caoutchouc.
Caoutchouc styrène-butadiène (SBR) partage plusieurs propriétés matérielles avec du caoutchouc naturel. Il offre une meilleure durabilité, mais c'est l'un des types de caoutchouc les plus faible aux dommages chimiques et environnementaux.
Aujourd'hui, près de la moitié des pneus de voiture dans le monde sont fabriqué en caoutchouc styrène-butadièneDe plus, vous pouvez retrouver ce matériau dans vos semelles de chaussures, vos planches à découper en caoutchouc et vos toitures.
Caoutchouc de silicone (VMQ)
Le silicone naturel (Si) est traité avec du carbone (C), de l'oxygène (O) et de l'hydrogène (H) pour créer un élastomère synthétique appelé caoutchouc de silicone.
Le caoutchouc de silicone non durci existe sous forme de un liquide et nécessite une vulcanisation, un durcissement et parfois une catalyse convertir en solide. Le silicone possède l’ensemble de propriétés matérielles le plus diversifié de tous les autres caoutchoucs.
Il présente une bonne résistance aux flammes, une excellente résistance aux produits chimiques et aux basses températures, et performance environnementale significativeLes carburants et les solvants chimiques constituent une menace importante pour les caoutchoucs de silicone.
Le caoutchouc naturel est utilisé dans plusieurs industries, du médical à l'automobile. Il est utilisé pour produits médicaux biocompatibles et produits alimentaires hypoallergéniques.
De plus, vous pouvez trouver des caoutchoucs de silicone dans les lubrifiants et adhésifs synthétiques.
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Caoutchouc fluorosilicone (FVMQ)
Le fluorosilicone est une forme modifiée de caoutchouc de silicone conçue pour être durable et stable à des températures extrêmes. C'est l'un des types plus chers en caoutchouc et est utilisé avec parcimonie pour les produits à usage général.
Le FVMQ améliore les mauvaises propriétés physiques et la résistance à l'abrasion de tous les silicones ordinairesSon seul défaut est perméabilité aux gaz moyenne à faible et cétone.
En raison de son coût élevé, le FVMQ est inutilisable pour des articles simples comme des élastiques et des semelles de chaussures. Il est plutôt utilisé pour joints et joints dans certaines pièces d'ingénierie et configurations de liquide de frein hydraulique.
Caoutchouc nitrile (NBR)
Caoutchouc nitrile est un élastomère synthétique avec résistance chimique accrue. Il est également appelé caoutchouc nitrile butadiène, caoutchouc acrylonitrile-butadiène, NBR, et Buna-N et est une marque commerciale déposée sous Perbunan, Nipol, Krynac et European.
Le caoutchouc nitrile a été développé dans les années 1940 comme l’un des premiers élastomères résistants à l’huile.
NBR a résistance relativement faible aux changements thermiques pour un composé de caoutchouc synthétique. Selon la configuration, il aura également une faible résistance au feu.
Mais tous les défauts du NBR sont compensés par sa résistance à l'ozone, aux carburants et aux huiles. De plus, le nitrile peut être mélangé avec du PVC pour une résistance accrue au vieillissement, à l'essence, à l'ozone et aux flammes.
Il est donc largement utilisé dans les industries automobile et pétrolière et gazière. Les chambres à air, joints et garnitures en caoutchouc nitrile sont couramment utilisés dans réservoirs d'essence pour véhiculesPour les applications médicales, le nitrile est l'option première pour gants chirurgicaux.
Caoutchouc nitrile hydrogéné (HNBR)
Hydrogénation est l'addition de molécules d'hydrogène à un composé. Le HNBR est un produit de l'hydrogénation du butadiène. en caoutchouc nitrileL'hydrogénation entraîne une résistance plus élevée aux huiles et aux produits chimiques mais, plus important encore, températures de fonctionnement plus élevées.
Matériau HNBR a les mêmes propriétés physiques modérées, résistance à l'abrasion et résistance aux huiles de pétrole que le NBR.
Le caoutchouc nitrile hydrogéné est également utilisé pour applications performantes comme les équipements de forage pétrolier et les moteurs.
Caoutchouc polychloroprène (CR/Néoprène®)
Caoutchouc néoprène est réalisée en un liquide volatil et incolore appelé chloroprène. Le chloroprène est l'un des plus anciens types de caoutchouc, conçu dans les années 1930.
La société DuPont a déposé la marque Néoprène pour son composé de caoutchouc, qui est devenu synonyme avec du caoutchouc polychloroprène.
Le caoutchouc néoprène contient une huile décente et résistance chimique et moins de sensibilité à dégradation et corrosionIl est faible face aux acides concentrés, aux alcalis et à quelques solvants chimiques.
Le caoutchouc néoprène est utilisé dans les joints haute pression, les tuyaux, les adhésifs, les bandes d'étanchéité, les masques de sécurité commerciaux et industriels et les vêtements de sports nautiques.
Les maillots de bain et les combinaisons de plongée sont généralement fabriqués en néoprène pour leur excellente imperméabilité.
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Caoutchouc butyle (IIR)
Caoutchouc butyle (ou caoutchouc butyle isobutylène isoprène) est un élastomère synthétique avec une perméabilité aux gaz exceptionnellement faible parmi tous les différents types de caoutchouc.
Le caoutchouc butyle a excellente résistance chimique; il peut résister aux acides concentrés, aux alcalins et à l’alcool. De plus, le caoutchouc butyle possède d’excellentes propriétés à basse température et une excellente résistance à l’ozone.
Le caoutchouc butyle est utilisé dans plusieurs applications, mais il est fortement préféré pour produits d'étanchéité et joints d'étanchéité.
Vous pouvez aussi vous trouver du caoutchouc butyle dans les semelles de chaussures, les pneus de voiture, les chambres à air et le chewing-gum.
Caoutchouc éthylène-propylène (EPDM)
Caoutchouc EPDM est l'un des caoutchoucs synthétiques les plus résistants et les plus difficiles à utiliser. Il est couramment utilisé comme une mousse de caoutchouc pour des avantages supplémentaires en matière d'amortissement et d'isolation.
Il a une bonne résistance à l'abrasion, thermique et ses propriétés physiques, son imperméabilité et ses capacités d'isolation. Le caoutchouc EPDM est particulièrement sensible aux carburants, aux solvants et aux huiles à base de pétrole.
Le caoutchouc EPDM est principalement utilisé pour des applications extérieures comme les tuyaux d'arrosage, les joints de portes de garage et les paillassons. Il est souvent recherché pour ses propriétés isolantes et phoniques. dans l'industrie automobile.
Caoutchouc polyuréthane (PU)
Le polyuréthane est un groupe de polymères contenant des composés organiques cousus ensemble par des liaisons carbonées. C'est un composé hautement inflammable et est souvent mélangé à d'autres éléments.
caoutchouc PU Ses propriétés dépendent principalement de sa forme. Il présente généralement une bonne résistance à la corrosion et à l'abrasion, mais il est sensible à huiles à base de pétrole.
La plupart des caoutchoucs polyuréthanes sont fabriqués à partir de mousses de caoutchouc et recouverts de un matériau différentLe secteur de l’ameublement est l’utilisation la plus courante des mousses de polyuréthane, car il couvre une large gamme de produits.
Les coussins, les oreillers, les sièges, les vêtements, les chaussures et les tapis sont tous en polyuréthane.
Les deux types de caoutchoucs les plus courants fabriqués à partir de polyuréthane sont polyéther (UE) et polyester (AU).
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Fluoroélastomère (FKM/Viton®)
FKM On sait par quelques noms, comme le caoutchouc fluorocarboné, le fluoroélastomère ou le Viton. C'est un matériau incroyablement dense, de teinte brun verdâtre. Le FKM est un matériau rare, rarement utilisé en dehors des applications industrielles.
Il résiste aux carburants, aux huiles minérales, aux acides, aux alcools et aux solvants. De plus, le FKM possède l'une des spécifications de température de fonctionnement les plus élevéesC'est le matériau en caoutchouc le plus robuste, seulement sensible à certains produits chimiques.
FKM est principalement utilisé dans les machines à hautes performances, comme les véhicules et les équipements industriels. Les joints toriques, les joints d'étanchéité, les tuyaux et les gants de protection industriels pour automobiles sont souvent fabriqués en FKM.
Caoutchouc polyacrylique (ACM)
ACM est un élastomère spécialisé conçu pour avoir une excellente performance en carburant et résistance à l'huile. Comme il s'agit d'un matériau spécialisé, il est rare dans les applications générales.
Il possède une excellente résistance à l'ozone, à la chaleur et à l'huile, ce qui le rend idéal pour utilisation dans les blocs moteurs.
Les joints, joints toriques, courroies et joints ACM sont présents dans la plupart des parties haute température d'un moteur automobile. Ils peuvent également être utilisés comme ingrédient pour les produits d'étanchéité et les revêtements protecteurs de qualité industrielle.
Caoutchouc éthylène-acrylique (EA/Vamac®)
Le caoutchouc EA est un matériau automobile courant, souvent connu par sa marque déposée nom Vamac.
De tous les différents types de caoutchouc, l'EA se distingue par sa résistance à températures extrêmes et effets environnementaux.
caoutchouc éthylène acrylique a une faible résistance au carburant et est sensible à divers produits chimiques. Il est couramment utilisé dans les joints automobiles, les joints toriques, les câbles et l'isolation des connecteurs haute tension.
Épichlorhydrine (ECO/Hydrin®)
ECO se distingue par son excellente résistance aux intempéries Parmi les nombreux types de caoutchouc, il est similaire au nitrile, mais offre des améliorations clés. en termes de résistance chimique et de températures de fonctionnement.
Épichlorhydrine possède des propriétés matérielles satisfaisantes, mais offre une résistance nettement supérieure aux carburants, aux huiles et aux solvants. Il est utilisé dans l'industrie automobile pour joints toriques, joints d'étanchéité et garnitures. Commercialement, vous pouvez trouver du caoutchouc ECO dans les patins à roulettes des pneus.
Caoutchouc
Caoutchouc n'est pas un type de matériau en caoutchouc mais un facteur de forme pour caoutchouc naturel et caoutchoucs synthétiques.
Il combine un matériau en caoutchouc avec un agent moussant pour créer une structure matricielle avec de minuscules bulles d'air qui se propagent à travers lui.
Les propriétés physiques du caoutchouc mousse dépendent du caoutchouc de base utilisé dans la fabrication. Il est communément utilisé pour l'isolation des murs et rembourrage pour matelas, chaises, coussins et canapés.
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Caoutchouc naturel ou synthétique
Le caoutchouc naturel est généralement bon pour la plupart des applications. Mais à mesure que l'on se dirige vers des équipements de haute performance, le caoutchouc naturel, les défauts des caoutchoucs naturels deviennent évidents.
De nombreux véhicules, instruments et équipements modernes nécessitent des matériaux plus robustes, plus durables et plus résilients. Voici une comparaison des composés de caoutchouc naturels avec ceux utilisés dans les véhicules. caoutchouc synthétique fabriqué en laboratoire.
| Matériau | Élasticité | Durabilité | Jeu de compression | Résistance à l'abrasion | Résistance au déchirement |
|---|
En ce qui concerne les propriétés physiques, le caoutchouc naturel reste le roi. Cependant, certains synthétiques se rapprochent, voire surpassent, les performances des caoutchoucs naturels. C'est pourquoi nous observons encore de nombreux fabricants et fournisseurs optent pour l'option naturelle.
| Matériau | Acides | Alcalis | Combustibles | Huiles | solvants |
|---|
La comparaison de la résistance chimique dresse un tableau très différent. Presque tous les caoutchoucs, naturels et synthétiques, présentent des difficultés. avec la plupart des produits chimiques. Même si cela peut sembler être un match égal entre les caoutchoucs naturels et synthétiques, il est légèrement favorisé d'un côté.
Les caoutchoucs synthétiques sont également sensibles aux produits chimiques, mais offrent un choix de matériaux bien plus large qu'une seule option réaliste. De plus, certaines options synthétiques sont bien supérieur dans certaines situations.
| Matériau | Du froid | La chaleur | Flamme | Perméabilité aux gaz | Ozone | Eau |
|---|
Enfin, nous constatons une défaite apparente pour le caoutchouc naturel. Malgré une résistance moyenne à la plupart des effets environnementaux, les synthétiques l'ont laissé dans le pétrin. À quelques exceptions près, presque chaque caoutchouc synthétique a surpassé son homologue naturel.
Hormis leur résistance à l'eau, les caoutchoucs naturels ne peuvent rivaliser avec les options synthétiques. La résistance à la température et à l'ozone est une propriété recherchée pour toutes les applications extérieures en caoutchouc, et les options synthétiques constituent globalement un meilleur choix.
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Conclusion
Les caoutchoucs sont très divers nature et propriétés physiquesBien que les caoutchoucs naturels offrent généralement d’excellentes propriétés, ils sont surpassés par les caoutchoucs synthétiques dans la plupart des situations.
Chaque type de caoutchouc possède d'autres sous-types et formulations qui renforcer les attributs individuels.
Lors de la sélection d'un matériau pour vos projets, portez une attention particulière aux propriétés individuelles. Ensuite, demandez au fabricant pour peaufiner les matériaux respecter vos tolérances.
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