Différence entre le caoutchouc vulcanisé et non vulcanisé

Différence principale - Caoutchouc vulcanisé ou non vulcanisé

La vulcanisation est un processus chimique qui améliore les propriétés de la plupart des élastomères, y compris les produits en caoutchouc naturel et synthétique. Elle est considérée comme l’invention la plus révolutionnaire de l’industrie des polymères. Vulcanization a été découvert en premier par Charles Goodyear. Cependant, ce fut Thomas Hancock qui fut le premier à breveter une méthode commerciale de vulcanisation. Les caoutchoucs qui ne subissent pas le processus de vulcanisation sont appelés caoutchoucs non vulcanisés. La principale différence entre le caoutchouc vulcanisé et le caoutchouc non vulcanisé est que Le caoutchouc vulcanisé reprend sa forme initiale même après application d'une contrainte mécanique importante.

Cet article donne un aperçu de,

1. Qu'est-ce que le caoutchouc vulcanisé??
     - Définition, propriétés, processus de vulcanisation

2. Qu'est-ce que le caoutchouc non vulcanisé??
     - Définition, Propriétés, Structure

3. Quelle est la différence entre le caoutchouc vulcanisé et non vulcanisé? 

Qu'est-ce que le caoutchouc vulcanisé?

Le caoutchouc ayant subi le processus de vulcanisation est appelé caoutchouc vulcanisé. Au cours du processus de vulcanisation, des liaisons chimiques sont formées entre les chaînes polymères indépendantes d'un caoutchouc particulier, ce qui crée un réseau moléculaire au sein de la matrice polymère. Ces nouvelles liaisons chimiques sont souvent appelées liaisons croisées. Des chaînes d'atomes de soufre, d'atomes de soufre simples, d'atomes de carbone-carbone ou d'ions de métaux polyvalents peuvent former ces réticulations. Le caoutchouc vulcanisé devient rigide et moins collant en raison de la formation de ce réseau moléculaire. Plus important encore, les caoutchoucs vulcanisés se rétractent à leur forme initiale lors de la libération de contraintes mécaniques importantes. Ainsi, le processus de vulcanisation réduit l’importance de la déformation permanente et augmente les forces rétroactives. En d'autres termes, le processus de vulcanisation diminue la plasticité tout en augmentant l'élasticité.

Il existe quatre types de systèmes de vulcanisation (systèmes de durcissement);

- système de soufre,

- système de peroxyde,

- agents de réticulation d'uréthane,

- oxydes de métaux.

Le système au soufre est le système de durcissement le plus répandu et le plus répandu au monde. C'est un système de vulcanisation lente qui requiert une grande quantité de soufre, des températures élevées et de longues périodes de chauffage. Les paramètres les plus critiques du processus de vulcanisation comprennent le temps écoulé avant son démarrage (temps de combustion), le taux de vulcanisation et l’ampleur de la vulcanisation. Un instrument appelé rhéomètre peut être utilisé pour déterminer ces paramètres. 

Système de vulcanisation au soufre

Qu'est-ce que le caoutchouc non vulcanisé?

Le caoutchouc qui n'a pas subi le processus de vulcanisation est appelé caoutchouc non vulcanisé. Le caoutchouc non vulcanisé n’est pas résistant et subit facilement des déformations permanentes lorsqu’une contrainte mécanique importante est appliquée. Les caoutchoucs non vulcanisés sont généralement collants.

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Différence entre le caoutchouc vulcanisé et non vulcanisé

Définition

Caoutchouc vulcanisé: Le caoutchouc vulcanisé est un caoutchouc ayant subi le processus de vulcanisation.

Caoutchouc non vulcanisé: Le caoutchouc non vulcanisé est un caoutchouc qui n'a pas subi le processus de vulcanisation.

Structure du caoutchouc

Caoutchouc vulcanisé: Le caoutchouc vulcanisé a un système intermoléculaire avec des chaînes polymères fortement réticulées.

Caoutchouc non vulcanisé: Le caoutchouc non vulcanisé ne comporte que des chaînes de polymères, pas de liaisons croisées ni de réseaux intermoléculaires.

Processus

Caoutchouc vulcanisé: Le procédé est réalisé en chauffant le caoutchouc, mélangé avec un agent de vulcanisation dans un moule sous pression.

Caoutchouc non vulcanisé: Un tel processus n'est pas nécessaire.

Déformation sous un stress mécanique important

Caoutchouc vulcanisé: Le caoutchouc vulcanisé se rétracte de force à sa forme initiale sans imposer de déformations une fois la contrainte mécanique relâchée.

Caoutchouc non vulcanisé: Le caoutchouc non vulcanisé impose une déformation lorsqu'il subit de fortes contraintes mécaniques.

Composition chimique du polymère initial

Caoutchouc vulcanisé: La composition chimique est modifiée par l'addition de durcisseurs.

Caoutchouc non vulcanisé: Il n'y a pas un tel changement dans la composition chimique.

Références:
Eirich, F. R. (2012). Science et technologie du caoutchouc. Elsevier.
Mark, J. E., Erman, B. et Eirich, F. R. (2013). Science et technologie du caoutchouc (4ème éd.). Presse académique.
 
Courtoisie d'image:
«Vulcanisation du soufre». Par Cjp24 - Propre travail (CC0) via Commons Wikimedia 
“NatVsSynPolyisoprene” de Smokefoot - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia