Ekoprena™: la biomasse au service des performances du pneumatique

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Ekoprena™: la biomasse au service des performances du pneumatique

A l’heure où les préoccupations environnementales et la hausse du prix du pétrole invitent l'industrie pneumatique à trouver des alternatives aux produits dérivés du pétrole, le caoutchouc naturel revient plus que jamais sur le devant de la scène avec un produit connu depuis de nombreuses années : l’ENR (Epoxidised Natural Rubber).

Caoutchouc naturel chimiquement modifié, un temps délaissé en raison de son coût de production prohibitif, l'ENR est doté de propriétés pour le moins attractives pour l’industrie pneumatique. Outre le fait qu’il s’agit d’un matériau renouvelable, il est particulièrement compatible avec la silice, ce qui améliore de fait la résistance au roulement et l’adhérence sur sol mouillé des pneumatiques.


QUAND LE PNEUMATIQUE REDECOUVRE LA ROUE...

L’industrie pneumatique a de tout temps été la principale consommatrice de caoutchouc naturel, avec environ 65% de la production mondiale totale. Mais avec l’arrivée du caoutchouc synthétique et l’ère du tout pétrole, le caoutchouc naturel a, dès que cela était possible, été remplacé par le caoutchouc synthétique bien meilleur marché.

Mais les temps changent, et avec l’envolée des prix du brut et l’accroissement des préoccupations d’ordre environnemental, les pneumaticiens sont obligés de revoir leur copie. Tant en vue de l’utilisation de matériaux issus de sources renouvelables que de la réduction de la résistance au roulement, thème particulièrement à la mode avec les économies de carburant qu’elle autorise.

Le caoutchouc naturel époxydé, renommé depuis un peu plus d’un an Ekoprena™, est un matériau connu et sur lequel travaille depuis plus de 35 ans le Tun Abdul Razak Research Centre (TARRC). Si son développement a connu des périodes plus ou moins fastes – avec notamment un arrêt des recherches entre 1986 et 2003 alors que des débouchés commerciaux du produit semblaient improbables – il aura fallu attendre le début des années 2000 et l’intérêt du pneumaticien japonais Sumitomo Rubber Industries pour que la R&D sur le produit soit relancée. Les travaux menés dans les années 80, qui n’ont toujours pas été démentis, ont démontré que l’ENR 25, c’est-à-dire modifié à 25%, était le niveau optimum pour l’industrie pneumatique. Un Ekoprena 50, modifié à 50%, est également disponible sur le marché mais pour d’autres applications que le pneumatique.

UN MATERIAU DOTE DE NOMBREUSES QUALITÉS

Polymère polaire, l’ENR ne nécessite pas d’avoir recours à des agents de couplage en silane lors de son mélange avec de la silice, contrairement au caoutchouc synthétique. Outre l’économie de ces agents de couplage, l’utilisation de ce composant présente un autre avantage, induit par sa forte interaction avec la silice, à savoir la réduction de la résistance au roulement ainsi qu’une meilleure adhérence sur sol mouillé par rapport à des pneumatiques traditionnels.

Cette forte interaction est une conséquence directe du procédé d’époxydation du latex, grâce notamment à la greffe d’atomes d’hydrogène. Greffage d’autant plus intéressant qu’il se révèle réversible au contact de l’eau. En effet, l’interaction entre la silice et l’ENR 25 se trouve dès lors suffisamment perturbée à la surface d’un pneu sur route mouillée pour augmenter l’hystérèse et ainsi améliorer l’adhérence. Et cerise sur le gâteau, ce phénomène est de nouveau réversible dès que la route s’assèche.

UNE APPLICATION CONCRÈTE : LE PNEU ENASAVE DE SUMITOMO RUBBER INDUSTRIES

Suite au lancement en mars 2006 du pneu ENASAVE ES801 dans le cadre de son projet de développement de pneus « sans pétrole », intégrant l’ENR 25 dans la composition de sa bande de roulement, le pneumaticien japonais Sumitomo Rubber Industries (SRI) a lancé en mars 2008 le pneu ENASAVE 97, dont seulement 3% de produits dérivés du pétrole entrent dans sa composition.

Et le pneumaticien ne compte pas s’arrêter là avec un lancement prévu à horizon 2013 d’un pneu 100% sans produits dérivés du pétrole.

Selon les chiffres avancés, l’utilisation de l’ENR dans la bande de roulement, les flancs et le revêtement interne du pneu (inner liner) a permis de réduire de 35% la résistance au roulement du ENASAVE 97 et d’améliorer son adhérence sur sol mouillé par rapport à un pneu standard SRI, composé de produits non dérivés du pétrole à hauteur de 44% environ.

Selon le Dr Stuart Cook, Directeur de Recherche du TARRC, « l’utilisation de l’ENR 25 pour le pneu ENASAVE n’est pas le résultat d’un accord avec SRI. Le TARRC apporte néanmoins tout le soutien et l’assistance nécessaire à SRI afin qu’il puisse faire la démonstration de l’intérêt du produit. Le TARRC assiste et assistera toute personne souhaitant utiliser l’Ekoprena™, et ce afin de favoriser la diffusion du produit. »

Dès lors, quel avenir pour l’Ekoprena™ ? L’exemple de Sumitomo fera-t-il des émules ? Alors que le japonais doit se conformer à sa feuille de route « sans pétrole », les autres pneumaticiens ne sont pas soumis aux mêmes contraintes et peuvent avoir une stratégie différente pour les questions liées à l’environnement.

Si les données techniques du produit sont connues et maîtrisées, la question des coûts encore élevés peut constituer un frein à son utilisation. De même, un pneumaticien pourra préférer un matériau avec une source d’approvisionnement autre que le caoutchouc naturel.

Il n’en reste pas moins que selon le Dr Cook, « les principaux pneumaticiens mondiaux s’intéressent à l’Ekoprena™ et ont demandé des échantillons afin de pouvoir évaluer le produit ».

Caroline Perfetti



NOTES

  • Le « Tun Abdul Razak Research Centre » (TARRC) est un centre de recherche et de promotion du « Malaysian Rubber Board » fondé en 1938 en Grande-Bretagne. Il a pour mission d’améliorer la compétitivité et la viabilité de l’industrie du caoutchouc de Malaisie au travers d’une R&D ciblée, et de services de transfert de technologie et de soutien de qualité.
  • Silane : il s’agit du premier membre d'une famille chimique du même nom (de formule SinH2n+2) en apparence proche de la série hydrocarbonée des alcanes.
  • Hystérèse : retard de l'effet sur la cause, observé dans le comportement de certains matériaux lorsqu'on leur fait subir une action magnétique ou élastique qui augmente puis diminue.


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