vignette|Une gomme en caoutchouc.
Le caoutchouc est un matériau qui peut être obtenu soit par la transformation du latex sécrété par certains végétaux (par exemple, l'hévéa), soit de façon synthétique à partir de monomères issus d’hydrocarbures fossiles. Il fait partie de la famille des élastomères.
Le caoutchouc naturel (sigle NR, selon l'ASTM D1418) est un polyisoprénoïde. Le schéma réactionnel correspondant à la formation du NR, qui utilise la photosynthèse, est très complexe.
Étymologie Le mot « caoutchouc » est une francisation de l'espagnol caucho, transcription du quechua kawchu.. Une théorie populaire controversée l'attribue au taïno kaucho, langue dans laquelle il signifierait « larmes d'arbre »..
Histoire
L'histoire du caoutchouc débute bien avant la fin du lorsqu'à la suite des Grandes découvertes, les Européens commencent à observer, en Amérique centrale et en Amérique du Sud, l’usage séculaire que font les populations autochtones d'une matière alors inconnue en Europe. Provenant du latex issu de différentes plantes , les autochtones d'Amérique confectionnent des objets courants, fabriqués par moulage sur argile : balles, toiles enduites, torches, qu'ils rendent étanches en les passant à la fumée.
Ils en consomment aussi comme médicament et l'associent aux mythes de création, de la course du monde : dans le « juego de pelota » (jeu de balle précolombien), la balle en caoutchouc (appelée « ulli de ollin » et « kik » ), avec son rebondissement incessant, mime la course du soleil. La matière caoutchouc devient ainsi sacrée.
Les premiers explorateurs de l'Amérique sont les premiers à porter des échantillons à l'Europe, mais ils sont relégués dans les « cabinets des curiosités », faute d'applications, car le latex : est collant lorsqu'il est exposé au soleil ; fond à température élevée ; devient cassant à basse température ; brunit et se coagule lorsqu'il est maintenu à l'air.
1736-1747 : les naturalistes français Charles Marie de La Condamine et François Fresneau de La Gataudière redécouvrent le caoutchouc naturel au Pérou, en Équateur et en Guyane. La Condamine effectue la première description scientifique de cette matière appelée cahuchu, et par rapprochement phonétique il francise son nom ; Fresneau en fait de même pour l'hévéaLa Condamine en envoie quelques rouleaux avec un mémoire explicatif à l'Académie des sciences de Paris où les chimistes l'étudient assidument....
1770 : le chimiste anglais Joseph Priestley découvre que l'on peut effacer des marques d'encre en les frottant avec du caoutchoucT. Gaston-Bretton, « Charles Goodyear et la révolution du caoutchouc », Les Échos, 15 juillet 2008.. Cette découverte sera à l'origine des premières gommes à effacer. 1783 : le chimiste français Jacques Charles, lancé dans une compétition avec les frères Montgolfier pour réaliser le premier vol habité, fait construire un ballon fait d'une étoffe de soie imperméabilisée par un vernis à base de caoutchouc. 1790 : Samuel Peal, un industriel britannique, brevète une méthode permettant, en mélangeant de la térébenthine avec du caoutchouc, d'imperméabiliser des tissus.
1811 : l'Autrichien fabrique les premiers produits en caoutchouc (tissus, lacets). 1820 : l'Anglais Thomas Hancock découvre que la plasticité du caoutchouc est augmentée à la suite de son broyage (dans sa machine, le « masticator ») et son pressage, ce qui permet la mise en forme du produit ultérieurement. 1823 : la découverte du procédé d’imperméabilisation des tissus par dissolution du caoutchouc dans un solvant (du naphte porté à ébullition) permet au chimiste écossais Charles Macintosh de confectionner les premiers imperméables. La matière brevetée prend le nom de son inventeur et devient même en Grande-Bretagne synonyme du mot « imperméable ». 1835 : Charles Dietz invente un « remorqueur à chaudière » dont il garnit les roues d'une couche de liège puis de caoutchouc boulonnée sur la jante. Il invente sans le savoir l’ancêtre du pneumatique. 1842 : Charles Goodyear découvre la vulcanisation, qui permet de stabiliser le caoutchouc afin qu'il résiste mieux aux écarts de température (sans vulcanisation, il fond à température haute et devient cassant à température basse). : l'Écossais Robert William Thomson invente la roue aérienne (le premier pneu) qui, ne s'adaptant pas aux chariots lourds, tombe dans l'oubli. 1853 : l'Américain Hiram Hutchinson achète les brevets de Charles Goodyear et adapte le caoutchouc aux bottes. 1854 : Hiram Hutchinson ouvre la première usine utilisant le caoutchouc en France, dans l'usine de Langlée, à Châlette-sur-Loing (Loiret). 1868 : invention des pneus pleins pour vélocipèdes. 1870 : apparition des premiers préservatifs à base de caoutchouc de latex. 1876 : Henry Alexander Wickham rapporte du Brésil d'hévéa replantées ensuite dans toutes les colonies britanniques d'Asie (notamment à Ceylan), brisant ainsi le monopole brésilien. 1887 : à Belfast, le vétérinaire John Boyd Dunlop imagine un tube souple gonflé pour remplacer les pneus pleins. : John Boyd Dunlop dépose un brevet qui permet d'utiliser le caoutchouc pour la fabrication de pneus. C'est la naissance du pneu à valve. L'invention des pneus (appuyée plus tard par l'explosion de la production automobile) et le succès des bicyclettes provoquent le boom de la production du caoutchouc à la fin du . 1892 : les frères Michelin présentent les premiers pneus démontables pour vélos et autos. 1899 : des colons français introduisent la culture de l’hévéa en Indochine française.
: création d’une commission internationale pour enquêter sur les pratiques utilisées dans la production du caoutchouc. 1907 : synthèse de caoutchouc par l'Allemand Fritz Hofmann. 1915 : l'Allemagne produit environ de caoutchouc synthétique.
1929 : l'Allemagne réussit à produire un copolymère de butadiène et de styrène (en présence de sodium comme catalyseur) : le styrène-butadiène (SBR). 1939 : l'Allemagne et les États-Unis améliorent le caoutchouc synthétique car : l'Allemagne est soumise au blocus ; les États-Unis sont privés du caoutchouc naturel de l'Extrême-Orient. 1946 : Michelin dépose un brevet sur le pneu radial, mieux adapté au caoutchouc naturel qu'au synthétiqueT. Schoonover , « Review of Insatiable Appetite: The United States and the Ecological Degradation of the Tropical World », The American Historical Review, 2001, 106(5), 1757–1758, .. Quelques décennies plus tard, alors que les premières usines Michelin s'installent outre-atlantique, les États-Unis pourront regretter la fermeture d'un centre de recherche sur l'hévéa et le caoutchouc à Turrialba (Costa Rica) lors du maccarthysme. 1958 : entrée de la France dans la production synthétique. 1980 : le guayule naturel mexicain peut être mécanisable avec un rendement supérieur à l'hévéa.
2003 : Amerityre Corporation développe les pneus increvables (no-flat, air-no-air), basés sur le polyuréthane.
Caoutchouc naturel ou synthétique En 2025, le marché mondial du caoutchouc est réparti entre caoutchouc naturel (47 %) et caoutchouc synthétique (53 %).
Les pneus modernes combinent souvent les deux pour optimiser leurs performances.
Caoutchouc naturel
Le caoutchouc naturel provient de la du latex de plusieurs plantes, principalement de l'hévéa, Hevea brasiliensis, famille des Euphorbiacées, originaire d'Amazonie. La collecte se fait par incision de l'écorce des troncs de manière que le latex, issu des canaux laticifères, s'écoule dans des godets placés juste au-dessous. En Amazonie, c'est le travail des seringueiros. Le latex récolté est transféré dans des conteneurs, filtré et peut alors être stabilisé à l'ammoniaque (précipitation des flocons) puis pressé pour diminuer sa teneur en eau ou alors coagulé de façon plus ou moins contrôlée et séché par la fumée d'un feu (les goudrons empêchent la putréfaction) afin d'obtenir des balles de caoutchouc.
La culture de l'hévéa (appelée hévéaculture), bien qu'originaire d'Amérique du Sud, s'est développée dans le Sud-Est asiatique et, à une moindre échelle, en Afrique équatoriale (Nigeria, Côte d'Ivoire, Cameroun).
À noter que l'exploitation du caoutchouc naturel était, déjà lors de la Mission de l'Ouest africain sous la direction de Pierre Savorgnan de Brazza en 1879-1882, Léon Guiral (Le Congo français du Gabon à Brazzaville) constate que les peuples kota, le long de l'Ogooué collectent du caoutchouc sauvage et, sur Gallica le texte de Léon Guiral, en ligne. Allusion à la présence de caoutchouc récolté sous forme de balles, entre autres .. Ce qui semble attester la présence d'un caoutchouc sauvage dans la partie de l'Afrique centrale qui allait devenir la république du Congo, vers 1880. Celui-ci aurait été, à cette époque, récolté par les villageois en suivant un procédé dangereux ; ils auraient étalé la sève sur leur dos, puis, après séchage l'auraient décollée avec le risque d'arracher aussi les poils et même une partie de l'épiderme. En 1905, le rapport Brazza fait état des sévices subis par les indigènes dans l'exploitation par la métropole du « caoutchouc rouge » au Congo français..
Usage principal du caoutchouc naturel : pneus de camions et avions pour sa meilleure élasticité et résistance mécanique.
Caoutchouc synthétique
À la fin du , les expériences en laboratoire sur la structure du caoutchouc naturel montrent qu’il est un polymère de l’isoprène. Un brevet explicitant le cheminement vers un caoutchouc synthétique est déposé par le chimiste allemand . en 1909 pour l’entreprise Bayer AG, acteur important de l’industrie chimique allemande. Formé à partir d’hydrocarbures par polymérisation, le caoutchouc synthétique est un élastomère décrit par un comportement viscoélastique à température ambiante.
L’accès difficile au caoutchouc naturel pendant la Première Guerre mondiale a pour effet une intensification des recherches afin de pallier le manque créé par cette ressource. Utilisé largement dans l’automobile, l’aéronautique et la marine, l’approvisionnement en caoutchouc devient un enjeu important dans la poursuite du conflit. En 1918, l’Allemagne produit de manière industrielle du caoutchouc de méthyle (dérivant du méthane, hydrocarbure le plus simple) destiné aux sous-marins et est concurrencée par la synthèse du caoutchouc sur la base de pétrole et d’alcool éthylique en Russie. Le chloroprène polymérisé ou Néoprène, premier caoutchouc synthétisé aux États-Unis, est annoncé devant l’ en 1931.
Au sortir du second conflit mondial, les échanges internationaux permettent le retour du commerce du caoutchouc naturel toutefois supplanté en volume de production à partir de 1980 par le caoutchouc synthétique.
Usages principaux du caoutchouc synthétique : pneus de voitures particulières pour sa résistance aux huiles et carburants (qu'on peut trouver en milieu urbain), ainsi que produits industriels. Avantages : Stabilité thermique et durabilité face au vieillissement environnemental.
Considérations économiques, éthiques et sociales vignette|Soupape d’échappement en caoutchouc.
Perçu comme une solution de rechange, le caoutchouc synthétique concurrence sérieusement le caoutchouc naturel durant les Trente Glorieuses. La croissance économique de l’après-guerre favorise la recherche et le développement de nouvelles méthodes de production pour faire face à une demande plus importante. Des facteurs économiques, éthiques et sociaux expliquent la stabilité actuelle en volume de production entre le caoutchouc naturel et synthétique.