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Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73902]

alankar

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Posté le : 06/11/2010, 21:40 (Lu 29525 fois)
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Commentaire :  réalisable en Lycée Niveau prépa


Bonsoir à tous,
Voilà je suis à la recherche d'un protocole de TP pour fabriquer du caoutchouc synthétique en laboratoire + un protocole de vulcanisation .

Je précise que c'est pour une expérience au lycée donc pas de "mettez 500 kg d'isoprène dans votre four de 5 tonne hein =) )

Merci d'avance

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73903]

alexchimiste

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Posté le : 06/11/2010, 22:03 (Lu 29522 fois)
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Bonsoir !

J'avais lu dans un petit livre de petites expériences pour les enfants une petite manip pour obtenir un composé plastique thermodurcissable à partir de la caséine du lait...

Sinon, polymérisation du styrène, résines formol-urée, résines phénoplastes, mais malheureusement l'obtention du caoutchouc n'est possible à ma connaissance (donc de meilleurs avis que le mien peuvent me compléter ou me reprendre) le caoutchouc synthétique ne s'obtient que par voie de synthèse gazeuse... donc je doute que ça puisse se faire dans du matériel de laboratoire classique...

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73904]

nobelios

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Posté le : 06/11/2010, 23:33 (Lu 29515 fois)
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Il est possible de partir de latex naturel aussi, ceci permet d'avoir la base du caoutchouc, c'est un sujet intéressant qui sort des sentiers qu'on vois trop souvent. Par contre ce n'est pas très évident !

Il me semble qu'on ajoute du carbone pour la résistance et le soufre pour vulcaniser permet de rendre le caoutchouc plus élastique.

Je ne peux que te conseiller d'avoir accès à une bibliothèque universitaire pour car le caoutchouc est compliqué, chaque fabriquant possède ses petits secrets de mise en œuvre, mélange, etc. Donc il y a fort à parier qu'il existe des livres très ciblés sur les bases du caoutchouc. Reste que comme de nombreuses choses en chimie, tout sollicite un livre spécial sur un sujet bien définit.

Bonne chance dans tes travaux.

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73907]

ECOLAMI

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Posté le : 07/11/2010, 00:28 (Lu 29512 fois)
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Bonjour,
Dans la question il n'est pas préciser si c'est du caoutchouc naturel ou du synthétique..
Trouver du latex naturel non coagulé doit être difficile.
Le caoutchouc synthétique peut s'obtenir a partir de butadiène seul (mauvais caoutchouc) ou par copolymérisation avec du styrène et/ou de l'acrylonitrile.
Le butadiène se polymérise facilement au contact du sodium métal (c'est ainsi qu'on l'a préparé au début) mais d'autres solutions sont possibles. C'est un gaz.
On peut aussi polymériser du chloroprène ou 2-chloro butadiène et obtenir alors du néoprène. Le monomère est liquide et lacrymogène.

LA vulcanisation à pour objectif de réticuler les chaines polymères et il faut pour cela qu'elles comportent des doubles liaisons. Suivant le dégré de vulcanisation on obtient de matières de plus en plus rigides.
La vulcanisation a aussi pour conséquence d'empêcher la biodégradabilité.
On emploie des accélérateurs de vulcanisation qui sont des composés du type Disulfure de tétraméthylthiurame.


Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73909]

nobelios

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Posté le : 07/11/2010, 02:04 (Lu 29501 fois)
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Etant gazeux je vois mal comment tu pourrais faire cette synthèse avec du butadiène, il te faut des réacteurs qui travaillent sous pression là. Autrement dit il te faut une usine ou quelque chose qui s'en approche.

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73908]

alankar

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Posté le : 07/11/2010, 00:36 (Lu 29510 fois)
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Merci pour vos réponse :
Surtout à toi Ecolami (meme si j'ai bien précisé qu'il s'agissait de "r fabriquer du caoutchouc synthétique")

Justement c'est à partir du butadiène que je veux le fabriquer (isoprène pour etre plus précis)

Pourrais tu m'indiquer de façon plus détaillée la marche à suivre avec du sodium métal ?

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73911]

darrigan
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Posté le : 07/11/2010, 11:40 (Lu 29488 fois)
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Bonjour,

Citation
Justement c'est à partir du butadiène que je veux le fabriquer (isoprène pour etre plus précis)

Attention, isoprène et butadiène sont deux molécules différentes.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Isoprène

Si ton but est de fabriquer un moule d'un objet en caoutchouc, ou bien une feuille de caoutchouc ou un gros élastique, pour une démonstration rapide, alors tu peux utiliser du "latex prévulcanisé", qui se vend dans la plupart des boutiques de loisir créatif (Cultura, etc.) ou sur internet.

Il suffit de tremper l'objet dans le liquide et laisser sécher un peu, puis recommencer, et ainsi de suite jusqu'à une épaisseur souhaitée. Alors on laisse bien sécherpuis on met du talc et on démoule l'objet. (Compter 2 jours de travail). Pour faire une feuille, étaler le liquide sur une surface de faible adhérence (papier sulfurisé...). Attention, cela dégage des vapeurs d'ammoniac (utilisé dans le mélange pour empêcher la polymérisation spontanée du latex) : travailler dans un endroit aéré.

Mais réaliser toi-même une polymérisation à partir de butadiène ou isoprène, ça risque d'être un peu compliqué au lycée.

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc

maurice
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Posté le : 07/11/2010, 12:08 (Lu 29483 fois)
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L'isoprène est un liquide bouillant à 34°C, qui polymérise facilement, même dans les voies respiratoires. Selon l'Index Merck, il est raisonnablement anticipé comme carcinogène humain. Attention ! Moi, j'hésiterais à l'utiliser en classe !


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Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73914]

nobelios

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Posté le : 07/11/2010, 15:13 (Lu 29470 fois)
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Hum : \ qui polymérise dans les poumons j'aimerai pas trop voir la tête de la personne à la suite de ce genre d' "incident".

Je suis d'avis avec clovis le plus simple c'est de travailler avec des produits de loisir, des latex ou des silicones de modélisme. A une époque je m'étais intéressé à des forum ou les gens cherchaient à reproduire des mains, et pieds réalistes en silicones/latex pour les FX de films amateurs. Je ne comptait pas en faire mais j'ai découvert que ce genre de produit était très accessible du grand publique.


Voici un des vendeurs.

http://www.espritcomposite.com/

Un jour peut-être je m'essayerai à faire une mains. En tout cas je trouve ça captivant.

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73916]

alankar

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Posté le : 07/11/2010, 15:30 (Lu 29468 fois)
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Merci à vous pour les réponses !

En faite c'est dans le cadre d'un tipe et je voulais faire divers petites expériences sur caoutchouc pour souligner l'utilité de la vulcanisation. (j'ai pas trouvé d'autres expérience en chimie sur le thème du pneu xD)

Mais bon si la fabrication dans un labo de caoutchouc est trop difficile je vais me tourner vers l'achat d'un truc déjà fait alors =)

Et encore merci pour vos réponses, je m'attendais à n'avoir que une seule réponse mais au final j'en ai plus de 7 ! Super forum !

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73917]

darrigan
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Posté le : 07/11/2010, 16:39 (Lu 29461 fois)
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Avec le latex prévulcanisé on peut faire pas mal de moulages d'objets à condition que ceux-ci ne comportent pas de trous (sinon pas possible de démouler !). Et les moules en latex sont réutilisable à volonté si on y coule du plâtre (pour reproduire plusieurs fois le même objet).

J'avais pensé à mouler une main, comme l'évoque Nobelios, mais vu que le produit peut irriter, je ne m'y suis pas encore aventuré !

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73919]

nobelios

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Posté le : 07/11/2010, 16:45 (Lu 29457 fois)
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Le procédé utilisé par les forum que j'avais vu était totalement sans risque, ils moulais une sorte de cire sur leur mains avant de faire plusieurs étapes de moulages. A l'occasion si je retrouve le lien j'en ferai part au forum (c'était super bien fichu).

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73918]

ECOLAMI

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Posté le : 07/11/2010, 16:40 (Lu 29461 fois)
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Bonjour,
Je n'ai pas de détails précis. Je lis dans mon vieux livre allemand (1961) qu'au début la polymérisation se faisait avec le sodium métal (surement sous pression et avec du métal fondu) puis désormais avec des initiateurs radicalaires comme le persulfate (mélange de fenton?) ou l'AIBN (azoisobutyronitrile). Cette méthode facilite les copolymérisations.


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Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73920]

darrigan
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Posté le : 07/11/2010, 17:16 (Lu 29449 fois)
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Une polymérisation qui est décrite sur le wiki est celle de l'acrylamide (et bisacrylamide) pour former un gel de polyacrylamide. Elle utilise le persulfate de potassium. Mais ici les monomères sont solubles dans l'eau.

On ne pourrait pas faire de même avec le butadiène ni l'isoprène, car ils ne sont pas solubles dans l'eau. Ou alors trouver un solvant permettant de dissoudre à la fois les monomères et les initiateurs radicalaires.

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73921]

nobelios

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Posté le : 07/11/2010, 17:34 (Lu 29444 fois)
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Et en utilisant du toluène avec un initiateur comme le peroxyde de benzoyle ?

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73929]

Kevin
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Posté le : 08/11/2010, 11:15 (Lu 29407 fois)
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Bonjour,

Effectuer la polymérisation avec des gaz est une chose difficile en labo (et encore plus en labo non universitaire).

En effet, tu vas devoir dissoudre ces gaz dans un solvant (pas évident de connaitre leurs concentrations respectives) et ensuite initier la polymérisation (généralement radicalaire).

Tu peux utiliser divers initiateurs, le plus facile reste d'ajouter une pointe d'AIBN et de faire refluer la solution de benzène ou de toluène.

Toutefois l'AIBN est malheureusement (et ridiculement) passé sur la liste des explosifs... Il devient donc très onéreux de s'en procurer, toutefois tu peux trouver d'autres "dérivés" tels que l'azobiscyclohexylnitrile.

Toutefois, la composition de ton mélange en monomères n'étant pas clairement définie, tu vas avoir une polymérisation non contrôlée... Et tu vas obtenir tout et n'importe quoi.


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Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73934]

nobelios

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Posté le : 08/11/2010, 13:53 (Lu 29402 fois)
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Explosif ou non il me semble qu'il reste très accessible, du moins en France. En tout cas le peroxyde de benzoyle reste très accessible.

Ce genre de produit reste assez stable tant qu'il est flegmatisé avec de l'eau.

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73936]

Kevin
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Posté le : 08/11/2010, 13:57 (Lu 29401 fois)
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L'AIBN n'est pas explosif (mais il est sur la liste des explosifs... Ne me demande pas pourquoi...)

Le soucis vient dès lors de son transport, les fournisseurs de produits chimiques doivent affréter un transporteur spécial (environs 250 euros) juste pour transporter un pot de 25g d'AIBN...


Docteur en Chimie organique de Synthèse / Electrochimie organique

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73941]

nobelios

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Posté le : 08/11/2010, 17:13 (Lu 29397 fois)
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Ca semble commercial, j'aimerai bien voir un transport spécial pour les engrais tiens !

Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [73943]

ECOLAMI

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Posté le : 08/11/2010, 23:05 (Lu 29381 fois)
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Citation : Kevin
L'AIBN n'est pas explosif (mais il est sur la liste des explosifs... Ne me demande pas pourquoi...)

Bonsoir,
J'ai eu plusieurs fois de l'AIBN et comme je craignais qu'il ne soit explosif j'ai fait des petits tests de chauffage à la flamme: ça n'a jamais explosé. MAIS ça ne veut pas dire pour autant que ça n'explosera jamais!
Dans la pratique ce produit est mieux que les peroxydes parce que sa décomposition est plus régulière et lente.
On emploie aussi pour polymériser des résines polyester-styrène des peroxydes de Méthyléthylcétone (flegmatisé) associé a un sel organique de Cobalt. Il y a des proportions précises a respecter, s'il y a trop de Cobalt on détruit le péroxyde sans qu'il ait pu servir. D'ailleurs il ne faut jamais mélanger le peroxyde avec le sel de cobalt tout seul: c'est dangereux
Je pense qu'un mélange de styrène et d'isoprène polymériserait avec la combinaison peroxyde sel de cobalt.


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Re: Recherche un protocole de TP synthèse du caoutchouc [74782]

alankar

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Posté le : 04/01/2011, 21:34 (Lu 28786 fois)
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Bonsoir à tous !
Je tenais tout d'abord à vous remercier pour toute votre aide, j'avais posté cet appel à l'aide sur plusieurs forums et vous êtes les seuls à m'avoir répondu !!
Merci à vous !

Concernant ma synthèse, j'ai soumis quelques-une de ces idées à mon prof ... mais le problème est qu'il faut un protocole pour réaliser l'expérience,
J'ai bien cherché mais bon les protocoles sur le net c'est un peu introuvable ..

Donc j'aimerai savoir si vous auriez une idée de "protocole" notamment pour le sodium métal car l'AIBN reste un peu cher ... enfin quand je dis idée c'est vraiment basique : genre combien de gramme d'isoprene pour combien de gramme de métal ce genre de chose

En sachant que je voudrai idéalement fabriquer deux plaques d'environ 5*5 cm

Merci

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