Tout sur le caoutchouc butyle – Propriétés, applications et utilisations

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Le caoutchouc butyle est un élastomère synthétique fabriqué en combinant l’isobutylène et l’isoprène. C’est le premier caoutchouc à avoir été synthétisé. Il possède de bonnes caractéristiques d’absorption des chocs et une faible perméabilité à l’humidité et aux gaz et est utilisé dans de nombreuses applications commerciales. Cet article décrit brièvement le matériau, sa fabrication et certaines applications populaires. Parmi les autres élastomères, citons l’EPDM, le nitrile, le silicone, le néoprène, etc. sur lesquels vous trouverez des informations dans notre article sur les types de caoutchouc.

Fondamentaux

Le caoutchouc butyle, ou polyisobutylène, est un élastomère vinylique très similaire au polyéthylène et au polypropylène dans sa structure, sauf qu’un atome de carbone sur deux est substitué par deux groupes méthyles plutôt qu’un. Il est fabriqué par un procédé appelé polymérisation vinylique cationique à partir du monomère isobutylène. En général, 1 à 2 % d’isoprène sont ajoutés à l’isobutylène. La réaction étant très rapide, il est généralement synthétisé à très basse température. L’ajout d’isoprène crée des doubles liaisons qui permettent au matériau d’être réticulé par vulcanisation, tout comme le caoutchouc naturel. Cette étape importante a permis au matériau d’origine d’être utilisé pendant la Seconde Guerre mondiale comme substitut du caoutchouc naturel dans la fabrication des pneus et des bandes de roulement des chars d’assaut. Le polyisobutylène a été synthétisé pour la première fois en 1931 et développé en caoutchouc butyle en 1937. Les taux de réticulation se sont améliorés dans les années 1960 avec le développement de formes halogénées, chlorées et bromées. Ces formes sont souvent abrégées en CIIR (pour caoutchouc isobutylène isoprène chloré) et BIIR (pour caoutchouc isobutylène isoprène bromé).

Pour faire simple, la vulcanisation est un procédé qui lie toutes les molécules de caoutchouc entre elles pour former une seule grosse molécule qui ne fond pas à la chaleur et ne se fragilise pas au froid. La vulcanisation a été inventée par Charles Goodyear en 1839. C’est un procédé thermodurcissable, la vulcanisation a donc lieu après la formation du produit.

Avantages

Le caoutchouc butyle est le seul élastomère connu qui est imperméable aux gaz. Le matériau est flexible, avec de bonnes caractéristiques d’amortissement à température ambiante. Le matériau est biocompatible, résiste à de nombreux produits chimiques acides et alcalins, à l’ozone, à la chaleur et aux intempéries, et présente de bonnes propriétés de vieillissement. Il résiste à l’attaque des fluides hydrauliques à base d’esters de phosphate et des cétones, mais ne se comporte pas bien en présence de fluides minéraux ou pétroliers, d’hydrocarbures ou de flammes. Il possède de bonnes propriétés d’isolation électrique. Le caoutchouc butyle est utilisable entre -50 et 250°F mais ses caractéristiques d’amortissement diminuent à des températures plus élevées. Il reste flexible à des températures plus basses. Les duromètres varient entre 40 et 80 Shore A. Voici un résumé des forces et des faiblesses mécaniques du caoutchouc butyle :

• Déformation par compression : passable
• Cote de rebondissement : faible
• Résistance aux fissures de flexion : bonne à excellente
• Résistance à l’abrasion : bonne à excellente
• Résistance à la déchirure : bonne
• Résistance à l’impact : bonne
• Résistance à la flamme : faible
• Résistance aux intempéries : excellente
• Résistance au soleil : excellente
• Résistance à l’ozone : excellente
• Résistance à l’oxydation : excellente
• Résistance à l’eau : très bonne
• Résistance à la vapeur : excellente
• Perméabilité aux gaz : bonne

Applications

En raison de sa faible perméabilité aux gaz et aux vapeurs, le caoutchouc butyle est un matériau important dans la fabrication des pneus tubeless, des chambres à air, des vessies de ballon de sport, des gants de boîte à gants, etc. En tant que matériau d’étanchéité, il est appliqué comme revêtement dans les réservoirs et les étangs. Il est utilisé comme matériau de colmatage pour les toits à membrane et comme produit d’étanchéité pour les fenêtres isolées. Combiné à d’autres produits chimiques, le polyisobutylène permet de fabriquer des additifs pour huiles et carburants et des agents de désembuage pour les lubrifiants d’usinage.

En tant qu’amortisseur de vibrations, le caoutchouc butyle est utilisé pour les amortisseurs, les bagues de suspension et les supports de carrosserie de voitures et de camions. Les bords des cônes de haut-parleurs sont souvent fabriqués en caoutchouc butyle aujourd’hui alors qu’ils étaient autrefois couramment fabriqués en mousse. Les bouchons pour les appareils de laboratoire et les équipements médicaux sont fabriqués à partir de ce matériau. En raison de sa faible perméabilité, il est utilisé dans la fabrication des masques à gaz. Bien qu’il ne soit pas aussi souple et conforme que le caoutchouc de silicone, le caoutchouc butyle est suffisamment flexible pour permettre d’obtenir un bon joint facial.

Le caoutchouc butyle est disponible sous forme de dalles, de feuilles et de rubans, et sous forme d’adhésif/de produit d’étanchéité en tubes. Le matériau peut être moulé (par des procédés de moulage par transfert, par injection et par compression) et extrudé. Il est utilisé pour fabriquer des joints d’étanchéité, des tuyaux, des joints toriques, etc.

Par rapport au caoutchouc naturel, le caoutchouc butyle est plus coûteux en raison des exigences de traitement plus complexes. Il existe une discussion anecdotique concernant les chambres à air des pneus de moto en caoutchouc naturel par rapport au caoutchouc butyle, car le caoutchouc naturel aurait une meilleure résistance à la perforation et à la déchirure, mais les chambres à air en caoutchouc butyle peuvent durer plus longtemps entre les gonflages. Le caoutchouc naturel, ou polyisoprène, est également considéré comme une ressource durable, fabriquée à partir de la sève de l’arbre Hevea brasiliensis, originaire d’Amérique du Sud. Le polyisoprène peut également être synthétisé par le procédé de polymérisation Ziegler-Natta.

Le caoutchouc butyle, sous sa forme alimentaire, est utilisé pour fabriquer du chewing-gum. Il a pratiquement remplacé la gomme de l’arbre Chicle, sauf dans quelques produits naturels spécialisés. Certains efforts ont été déployés pour collecter les chewing-gums usagés et les recycler en nouveaux produits. L’élimination inadéquate du chewing-gum est un fléau urbain chronique.

Résumé

Cet article a présenté une brève discussion sur le caoutchouc butyle, y compris ses propriétés, ses avantages et ses applications. Pour plus d’informations sur les produits connexes, consultez nos autres guides ou visitez la plateforme de découverte des fournisseurs Thomas pour localiser des sources d’approvisionnement potentielles ou consulter des détails sur des produits spécifiques.

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