Antioxydant caoutchouc

[Albii]

Bonjour Chimiste!

J'ai effectué la semaine passée un TP assez intéressant sur la réticulation ou vulcanisation du caoutchouc naturel. La manip' consistait dans un premier temps à mastiquer à 80° dans un mélangeur à cylindre le caoutchouc afin qu'il devienne fluide, ou du moins plus malléable. On y a ajouté des additifs tel qu'un activateur: ZnO, un agent mouillant: l'acide stéarique (qui permet de solubiliser le zinc dans le caoutchouc), un accelérateur, un antioxydant (dont je ne connais ni la formule ni le nom) et bien sûr du souffre.
La réaction étant la suivante:




Une fois le mélange homogène, on met le tout entre deux plaques, puis dans une presse chauffante à 280°. C'est là qu'il y a vulcanisation.

Ce que je ne comprend pas, c'est l'action de l'antioxydant... Le fascicule indique que l'antioxydant permet de ne pas dégrader le mélange à chaud ... Mais j'aimerais savoir son action concrète sur la réaction, à quel endroit de la molécule est ce qu'il agit, et comment!?
J'avoue avoir quelques lacunes de ce coté là.. Selon wikipédia, Oxyder consiste à rajouter de l'oxygène, mon prof m'a parler d'empêcher d'arracher un hydrogène ou quelque choses dans le même gout, d'autres site parlent d'empêcher de former des radicaux..

Bref, Help!!

Merci!

[darrigan]

Le soufre ne réagissant qu'à partir de 280°C dans la 2e étape, il ne faudrait pas que le dioxygène de l'air puisse déjà réagir dans l'étape précédente à 80°C. O2 est très réactif, il pourrait réagir avec les doubles liaisons (formation de carbonyles, les chaînes se coupent). La qualité finale du caoutchouc en serait altérée. C'est cette même action de O2 sur les corps gras et huiles insaturées qui donne les odeurs rances.
Voilà mon hypothèse !

NB : le soufre ne souffre pas !

[ecolami]

Bonjour,
Les anti-oxydants servent a protéger de l'oxydation le produit FINI. Habituellement ce sont des monophénols polysubstitués, typiquement avec des groupes tertioButyle (T-Bu) ou un T-Bu en para et deux méthyles en ortho. Il y a d'autres produits aussi mais toujours on trouve des groupes tertiaires, une fonction phénol au moins.
Les accélérateurs de vulcanisation sont des molécules organiques avec du soufre et de l'azote. Ce sont souvent des DialkylAminoDiThioCarbamates de Zinc, Cadmium ou Plomb ou encore des Thiurames. Ces derniers s'obtiennent par oxydation ménagée des produits précedents. Le soufre dans ces molécules est toujours en mesure de réagir a chaud sur du soufre ajouté pour la vulcanisation et forme alors un intermédiaire catalytique.

Citation Wikipédia Pour le cas de 70 à 80 % des caoutchoucs, l'agent vulcanisant est le soufre (pour les caoutchoucs insaturés). Pour une minorité de caoutchoucs, on utilise un peroxyde organique (avec un coagent) (le peroxyde ne rentre pas dans la composition chimique des ponts), un oxyde métallique (avec activateur et accélérateur) (pour les caoutchoucs halogénés), ou des résines formo-phénoliques (pour les caoutchoucs butyle et EPDM).

Quand on cherche des infos sur les accélérateurs de vulcanisation on trouve de nombreuses pages médicales relatives aux allergies (gants latex naturel et aussi latex synthétiques parce qu'ils sont vulcanisés ou quand ils le sont...)

[darrigan]

Les anti-oxydants servent a protéger de l'oxydation le produit FINI.

Dans le protocole du TP dont Albii parle (que j'ai pu lire en privé), il est seulement indiqué : "anti-oxydant : empêche la dégradation du mélange à chaud." Aucune formule n'est donnée, même sur le flacon utilisé en TP ! (je trouve ça un peu limite du point de vue sécurité et pédagogie, qu'un étudiant ne puisse pas savoir ce qu'il manipule en TP... autre débat)

Mais tu as raison Ecolami, il faut aussi protéger le caoutchouc de l'oxydation une fois le caoutchouc mis en forme, l'antioxydant y contribue certainement.

[darrigan]

Après correspondance avec Albii, il semblerait que l'antioxydant est IRGANOX® (marque déposée, correspondant à plusieurs références, produits apparemment fabriqués par BASF : http://www.basf.com/group/corporate/en/brand/IRGANOX)

[ecolami]

Bonsoir,
Pour compléter l'information on peut visiter le site chinois http://www.lookchem.com/Search/Irganox/ qui donne la liste complète des produits (tous fabriqués là-bas ) et en cliquant sur une référence on arrive à une page comportant entre autres, la formule en tout petit. En cliquant sur la formule on l'agrandit.
Je n'ai pas pris le temps de tout lire mais c'est interessant de découvrir bien d'autres possibilités que les phénols stériquement encombrés.