En ce jour – DuPont a inventé le caoutchouc synthétique néoprène en 1931
Le caoutchouc synthétique, tout comme le caoutchouc naturel, a de nombreuses utilisations dans l’industrie automobile pour les pneus, les profilés de portes et de fenêtres, les joints tels que les joints toriques et les joints, les tuyaux, les courroies, les tapis et les revêtements de sol. Un caoutchouc synthétique est tout élastomère artificiel. Ce sont des polymères synthétisés à partir de sous-produits pétroliers. Environ 32 millions de tonnes métriques de caoutchouc sont produites chaque année aux États-Unis, et sur ce montant, les deux tiers sont synthétiques. Les revenus mondiaux générés par les caoutchoucs synthétiques devraient atteindre environ 56 milliards de dollars américains en 2020.
Le caoutchouc synthétique, tout comme le caoutchouc naturel, a de nombreuses utilisations dans l’industrie automobile pour les pneus, les profilés de portes et de fenêtres, les joints tels que les joints toriques et les joints, les tuyaux, les courroies, les tapis et les revêtements de sol. Ils offrent une gamme différente de propriétés physiques et chimiques, ce qui peut améliorer la fiabilité d’un produit ou d’une application donnée. Les caoutchoucs synthétiques sont supérieurs aux caoutchoucs naturels à deux égards majeurs, la stabilité thermique et la résistance aux huiles et composés apparentés. Ils sont plus résistants aux agents oxydants par exemple, comme l’oxygène et l’ozone qui peuvent réduire la durée de vie de produits comme les pneus.
En 1925, le prix du caoutchouc naturel avait augmenté au point que de nombreuses entreprises exploraient des méthodes de production de caoutchouc synthétique pour concurrencer le caoutchouc naturel. Aux États-Unis, l’enquête s’est concentrée sur des matériaux différents de ceux utilisés en Europe, en s’appuyant sur les premiers travaux de laboratoire du père Julius Nieuwland, professeur de chimie à l’Université de Notre Dame, qui a développé la synthèse du néoprène.
Des études publiées en 1930 rédigées indépendamment par Lebedev, l’Américain Wallace Carothers et le scientifique allemand Hermann Staudinger ont conduit en 1931 à l’un des premiers caoutchoucs synthétiques à succès, connu sous le nom de néoprène, qui a été développé chez DuPont sous la direction d’EK Bolton. Le néoprène est très résistant à la chaleur et aux produits chimiques tels que l’huile et l’essence, et est utilisé dans les tuyaux de carburant et comme matériau isolant dans les machines. La société Thiokol a appliqué son nom à un type de caoutchouc concurrent à base de dichlorure d’éthylène, qui était disponible dans le commerce en 1930..png)
Histoire de l’industrie du caoutchouc synthétique
Retracer la résilience de l’industrie du caoutchouc synthétique depuis sa création jusqu’aux défis actuels offre des leçons précieuses pour l’industrie en expansion d’aujourd’hui
« LA CIVILISATION telle que nous la connaissons aujourd’hui dépend entièrement du caoutchouc. C’est un serviteur qui nous suit, littéralement, du berceau à la tombe. Comme le disait feu le chimiste Ralph Wolf dans le numéro d’octobre 1964 de Rubber World, rien n’est devenu aussi omniprésent et indispensable que le caoutchouc synthétique. Matériau né à la guerre, le caoutchouc synthétique est devenu l’une des créations les plus importantes de l’homme lorsque le progrès de la civilisation moderne dépendait encore de la volatilité de l’offre mondiale de caoutchouc naturel.
« La guerre était généralement le catalyseur qui a suscité l’intérêt pour le caoutchouc synthétique », explique Mark Michalovic, historien consultant pour la Chemical Heritage Foundation (CHF). « La guerre mécanisée nécessite beaucoup de tuyaux en caoutchouc, de courroies, de joints, de pneus, etc., pour les chars, les avions, etc. Pendant la Première Guerre mondiale, les blocus navals britanniques ont cependant empêché l’Allemagne d’obtenir du caoutchouc naturel d’Asie du Sud-Est. Plus de 24 000 tonnes de caoutchouc méthyle ont été produites entre 1914 et 1918, selon l’IISRP. Les caoutchoucs synthétiques n’étaient pas encore très bons, dit Michalovic, et n’ont été utilisés que pendant cette guerre. « Les Allemands savaient que le caoutchouc était lamentablement inadéquat, tout comme le reste du monde. Avec les restrictions britanniques sur l’approvisionnement en caoutchouc et la détermination des États-Unis, de l’Allemagne et de l’Union soviétique, la quête du caoutchouc synthétique était loin d’être terminée », dit-il. 
Entre 1914 et 1922, les prix du caoutchouc naturel ont fluctué de 11,5 cents/lb à 1,02 $/lb, selon le CHF. Une autre pénurie s’est produite en 1925, portant le prix mondial du caoutchouc naturel à 1,12 $/lb. Avec des prix atteignant plus de 1 dollar la livre, de nouvelles recherches ont été entreprises à nouveau en 1926 par IG Farbenindustrie (connu sous le nom d’IG Farben), un conglomérat allemand formé en 1925, qui comprenait Bayer, BASF, Agfa, Hoechst et d’autres petites entreprises. Les États-Unis cherchaient également à développer des caoutchoucs synthétiques, car en 1925, le pays consommait environ 76 % de l’approvisionnement mondial en caoutchouc. 
Les années 1930 ont vu le développement et la production de nouveaux caoutchoucs synthétiques en plein essor dans le monde entier, selon les historiens. Le thiokol, un caoutchouc faible et odorant produit à partir du mélange de dichlorure d’éthylène et de polysulfate, a été accidentellement découvert par le chimiste américain Joseph Patrick en 1924, et la production commerciale a commencé à Yardley, New Jersey, en 1930. Contrairement au caoutchouc naturel, le thiokol résiste à l’huile et aux solvants – d’où sa demande même lorsqu’il était vendu 30 cents/lb, soit environ deux à trois fois le prix du caoutchouc naturel à l’époque, selon le CHF.
Désormais connu sous le nom de caoutchouc styrène butadiène (SBR), le Buna-S était produit en grande quantité en Allemagne en 1935. Les scientifiques d’IG Farben ont également développé le caoutchouc nitrile Buna-N en 1931, maintenant connu sous le nom de NBR, et ont commencé la production de masse en 1935. Pour LANXESS, 1937 a été une grande année pour la chimie des polymères, explique Commander. « C’est à ce moment-là que la classe la plus importante d’antioxydants, d’antiozonants et d’agents de craquage antiflex a également été découverte », dit-il. « Cette année-là, Otto Bayer a développé la méthode qui est devenue la base de la chimie du polyuréthane (PU), ce qui a conduit au développement de matières premières adhésives et de promoteurs d’adhérence. »
Une industrie est née
En 1940, l’Union soviétique possédait la plus grande industrie du caoutchouc synthétique – principalement du caoutchouc polybutadiène, selon l’IISRP. À l’approche de la Seconde Guerre mondiale, l’Allemagne rattrapait rapidement son retard, la production passant de 40 000 tonnes en 1940 à 70 000 tonnes en 1941. Les États-Unis, quant à eux, avaient à peine 8 000 tonnes de production totale de caoutchouc synthétique en 1941, la plupart ne convenant pas à fabrication de pneus
Ce fait, sans parler de l’occupation croissante du Japon en Asie du Sud-Est, a beaucoup dérangé le gouvernement américain, ce qui a conduit à la formation de la US Rubber Reserve Company (RRC) en juin 1940. « Le RRC a coordonné la recherche, le développement et la production de caoutchouc synthétique entre plusieurs entreprises et universités. C’est dans le cadre de ce programme que le SBR moderne a été perfectionné et que la plupart des premières usines de fabrication américaines ont été construites », explique Michalovic. La Seconde Guerre mondiale a fait ressortir le meilleur de l’industrie du caoutchouc et de la chimie, note Henry Inman, auteur du livre The Rubber Mirror Reflections of the Rubber Division’s First 100 Years. Le livre devrait sortir au printemps prochain pour célébrer le 100e anniversaire de la division caoutchouc de l’American Chemical Society.
« Vous ne verriez jamais de notre vivant, et même du vivant de nos petits-enfants, les efforts de collaboration qui ont eu lieu à cette époque avec le programme de caoutchouc synthétique », déclare Inman. « Vous avez le gouvernement, les entreprises privées et les universités travaillant tous vers un objectif de partage de brevets et d’accords et exploitant ces installations au nom de l’Amérique. » Dans le cadre du programme RRC, tous les caoutchoucs synthétiques produits ont reçu des noms de code, commençant par « GR » – pour le caoutchouc du gouvernement. La production de GR-S, l’équivalent du Buna-S allemand, était estimée à 3 271 tonnes longues (3 323 tonnes) à la mi-1942, et en 1945, elle est passée à 756 000 tonnes longues.
« L’accord a commencé à rouler vers 1943 lorsque le gouvernement a pris le contrôle d’environ 51 usines », explique Inman. « L’objectif était d’établir un total de 845 000 tonnes longues/an de production de caoutchouc synthétique. » En 1945, la production de caoutchouc synthétique dépassait 830 000 tonnes par an, le gouvernement américain finançant la construction de 15 usines de SBR, de deux usines de caoutchouc butyle, de 16 installations de production de butadiène et de cinq usines de styrène pour un coût d’environ 750 millions de dollars, selon l’IISRP. « L’offre était sept fois supérieure au pic de production de l’Allemagne en 1943 », explique le directeur général et PDG de l’IISRP, James McGraw. « Entre 1946 et 1955, la plupart des usines ont ensuite été vendues à des entreprises privées. L’évolution suivante a été l’expansion rapide de l’après-guerre, qui s’est poursuivie dans les années 1960. »
S’étirer vers le futur
Au milieu des années 1950, la consommation de caoutchouc aux États-Unis était divisée presque également entre le caoutchouc naturel et le caoutchouc synthétique, tandis que le reste du monde ne consommait que 10 % de synthétiques. Aujourd’hui, le caoutchouc synthétique détient une plus grande part de marché et ne fait concurrence au caoutchouc naturel que dans quelques applications, comme les pneus, explique McGraw. Environ 80 % des caoutchoucs synthétiques sont utilisés par l’industrie automobile.
« La part de marché du caoutchouc synthétique et naturel a oscillé autour de 60/40 ces dernières années », dit-il. « Bien que les forces économiques puissent influencer ce ratio, un changement majeur n’est pas attendu à moins qu’il n’y ait un événement géopolitique imprévu, ou un changement agricole du caoutchouc naturel vers un autre produit de base plus rentable. » La demande de caoutchouc naturel et synthétique devrait croître de manière continue à un rythme soutenu, la division du marché restant inchangée tout au long de 2011.
« La consommation mondiale de caoutchouc devrait augmenter de 4 % par an pour atteindre 26,5 millions de tonnes en 2011 », rapporte le cabinet de conseil Freedonia. « Les gains proviendront de la solide croissance de la production mondiale de véhicules automobiles, en particulier dans les pays en développement tels que la Chine, l’Inde, l’Amérique latine et l’Europe de l’Est. » La part du caoutchouc synthétique dans la consommation mondiale de caoutchouc l’année dernière était de 58 %, selon l’International Rubber Study Group (IRSG).
« La production mondiale de caoutchouc synthétique l’année dernière était estimée à 13,6 millions de tonnes et la consommation à 13,2 millions de tonnes », déclare l’économiste de l’IRSG Dock No. « La production mondiale de caoutchouc naturel l’année dernière était de 9,9 millions de tonnes et la consommation de 9,7 millions de tonnes. » La valeur moyenne des exportations américaines de caoutchouc synthétique l’an dernier était de 2 012 $/tonne. Le prix du caoutchouc naturel était de 2 321 $/tonne, selon l’IRSG. Un défi important pour l’industrie du caoutchouc synthétique ces jours-ci, selon McGraw, est le coût élevé et l’approvisionnement extrêmement serré des matières premières.
« Les pénuries ont contraint certaines entreprises à réduire leur production et cette situation pourrait très bien se prolonger dans un avenir prévisible », conclut-il. Avez-vous des souvenirs des débuts de l’industrie du caoutchouc synthétique ?
Le caoutchouc a besoin de produits chimiques 
Un rapport d’Oil, Paint and Drug Reporter, 20 octobre 1941, page 5.
Les fabricants de caoutchouc découvrent qu’ils manquent d’un produit chimique qu’ils ignoraient utiliser. C’est de l’aniline, et l’industrie du caoutchouc prend normalement entre 30 et 40 % de la production annuelle. Mais d’abord, il est transformé en accélérateurs et en antioxydants, et les hommes du caoutchouc les obtiennent sous différents noms et n’ont jamais pris la peine de savoir d’où ils venaient jusqu’à ce que les utilisations de la défense commencent à réduire l’approvisionnement en aniline. 
Les hommes en caoutchouc sont également pincés d’oxyde de zinc, qui représente environ 1/8 du poids de nombreux produits en caoutchouc manufacturés. Un facteur de compensation est l’utilisation croissante de caoutchouc récupéré qui contenait déjà de l’oxyde de zinc, du noir de carbone et d’autres produits chimiques, et donc de plus petites quantités de ceux-ci sont nécessaires dans le mélange.
DuPrene (néoprène) [Caoutchouc synthétique]
En 1931, la société DuPont, de Wilmington, Delaware, a annoncé le premier caoutchouc synthétique. Il était connu sous le nom de DuPrene, et à partir de 1936 sous le nom de Neoprene. De nombreux scientifiques essayaient de fabriquer du caoutchouc naturel dans les années 1920 et 30. L’un des membres de l’équipe de Wallace Carothers, Gérard Berchet, avait laissé un échantillon de monovinylacétylène dans un bocal contenant de l’acide chlorhydrique (HCl) pendant environ cinq semaines. Puis, le 17 avril 1930, un collègue Arnold M. Collins a regardé dans ce pot et a trouvé un matériau blanc caoutchouteux. Le HCl avait réagi avec le vinylacétylène, formant du chloroprène, qui s’est ensuite polymérisé pour devenir du polychloroprène. Le nouveau caoutchouc était cher, mais résistait à l’huile et à l’essence, contrairement au caoutchouc naturel. C’était le premier bon caoutchouc synthétique
https://rubbermulch.com/blogs/rubbermulch/49841473-history-of-rubber
https://www.coruba.co.uk/blog/the-history-of-synthetic-rubber/