Le caoutchouc silicone est un élastomère polysiloxane réticulable qui conserve durablement son élasticité à des températures comprises entre –60 °C et +250 °C. Selon le système de réticulation, on distingue le HTV (silicone solide), le LSR (silicone liquide) et le RTV (réticulation à température ambiante). Lindemann transforme ces trois types par extrusion, injection et calandrage en tuyaux, profilés et pièces moulées.
Qu’est-ce que le caoutchouc silicone ?
Le caoutchouc silicone (en anglais : silicone rubber ; appellation chimique correcte : élastomère polysiloxane) est un matériau synthétique composé d’un squelette inorganique Si-O-Si avec des groupements latéraux organiques, le plus souvent méthyle (–CH₃) ou vinyle (–CH=CH₂). Le terme « caoutchouc » se réfère au comportement élastique de type gomme obtenu après réticulation — et non à une parenté chimique avec le caoutchouc naturel.
La réticulation s’effectue à l’aide de peroxydes, de complexes de platine ou de catalyseurs à l’étain. Ce n’est qu’après réticulation que le caoutchouc silicone acquiert ses propriétés caractéristiques : haute résistance à la température, élasticité conservée bien en dessous du point de congélation, résistance aux UV et à l’ozone, ainsi qu’une inertie chimique vis-à-vis de la plupart des acides et des bases.
Aperçu des types de caoutchouc silicone
Lindemann transforme trois grandes classes de caoutchouc silicone, qui se distinguent par leur forme de livraison, leur mise en œuvre et leurs propriétés :
| Type | Forme de livraison | Mise en œuvre | Application |
|---|---|---|---|
| HTV (High Temperature Vulcanizing) | Silicone solide (pâte à malaxer) | Extrusion, moulage par compression, calandrage à 150–200 °C | Tuyaux, profilés, joints en série |
| LSR (Liquid Silicone Rubber) | Liquide bicomposant | Injection à 180 °C dans un moule chauffé | Micro-pièces moulées, composants médicaux, géométries complexes |
| RTV-1 | Monocomposant en cartouche | Réticulation par l’humidité de l’air à température ambiante | Mastics d’étanchéité, collage, réparation |
| RTV-2 | Liquide bicomposant | Réticulation après mélange à température ambiante | Moulages, prototypes, enrobage électronique |
Propriétés du caoutchouc silicone
Les principales propriétés physiques et chimiques du caoutchouc silicone en font l’un des élastomères les plus polyvalents pour l’usage industriel :
- Plage de température : en continu de –60 °C à +250 °C, brièvement jusqu’à +350 °C
- Dureté : de Shore A 10 à Shore A 90, selon la formulation
- Résistance à la rupture : 5 à 12 N/mm² pour un VMQ standard, jusqu’à 15 N/mm² pour les compounds renforcés
- Allongement à la rupture : 200 à 800 %
- Déformation rémanente à la compression : typiquement 10–25 % après 22 h à 175 °C
- Isolation électrique : rigidité diélectrique > 20 kV/mm
- Résistance aux intempéries : stable aux UV, à l’ozone et au vieillissement pendant des décennies
- Homologation alimentaire et médicale : conforme à BfR XV, FDA 21 CFR 177.2600, USP Class VI
Mise en œuvre à l’échelle industrielle
Lindemann fabrique des produits en caoutchouc silicone selon trois procédés principaux : l’extrusion pour les tuyaux et profilés en continu (épaisseurs de paroi de 0,5 à 25 mm, diamètres jusqu’à 200 mm), l’injection pour des pièces moulées LSR complexes avec des tolérances à partir de ±0,05 mm, et le compoundage pour des mélanges de matériaux spécifiques au client présentant des propriétés définies telles que la conductivité électrique, la résistance à la flamme ou une stabilité thermique accrue.
La réticulation s’effectue dans des canaux à air chaud en continu (procédé HAV) à 250–350 °C ou dans le moule à 180 °C (injection LSR). Suit ensuite un post-traitement thermique de 4 heures à 200 °C pour assurer la cuisson complète et éliminer les composants volatils.
Domaines d’application du caoutchouc silicone
Grâce à sa polyvalence, le caoutchouc silicone trouve des applications dans pratiquement tous les secteurs industriels :
- Industrie agroalimentaire : tuyaux pour le conditionnement des boissons, raccords de brasserie, joints pour installations CIP/SIP
- Technologie médicale : tuyaux de drainage et de perfusion, membranes, composants d’implants
- Industrie pharmaceutique : tuyaux stériles, tuyaux pour pompes péristaltiques, joints pour salles blanches
- Automobile : joints de compartiment moteur, durites de turbocompresseur, raccords de circuit de refroidissement
- Électrotechnique : isolations de câbles, joints de connecteurs, diffuseurs LED
- Industrie du bâtiment : joints coupe-feu, vitrages, joints sanitaires
Questions fréquentes
Le caoutchouc silicone est la dénomination technique précise des élastomères silicones vulcanisés. Dans le langage courant, on emploie souvent simplement « silicone » — chimiquement, les deux termes sont pourtant identiques. Le silicone non réticulé serait une masse polysiloxane visqueuse ; c’est uniquement par la réticulation que naît le produit final élastique.
Le caoutchouc silicone est durable (durée de vie de plus de 20 ans), inerte et ne libère aucune substance nocive dans l’environnement. Sa matière première, le silicium, est le deuxième élément le plus abondant de la Terre après l’oxygène. Lors de son élimination, le silicone se décompose en dioxyde de silicium (sable), CO₂ et eau. Sa fabrication reste néanmoins énergivore — des concepts de recyclage pour le silicone sont actuellement en développement.
Le caoutchouc silicone est habituellement produit avec une dureté Shore A 30 à Shore A 80. Pour les applications très souples, des duretés Shore A 10–20 sont possibles ; pour les pièces techniques particulièrement dures, jusqu’à Shore A 90. Lindemann fabrique sur demande client toutes les duretés dans cette plage.
Avec un dimensionnement approprié, le caoutchouc silicone atteint une durée de vie de 20 à 30 ans. Contrairement aux caoutchoucs classiques, il ne subit aucun vieillissement par les UV ou l’ozone. La durée de vie mécanique dépend de la température, de la sollicitation et de l’environnement chimique — dans les applications standard, 100 000 à 1 million de cycles de charge sont possibles.
Le caoutchouc silicone standard se situe entre 8 et 15 €/kg, les compounds résistant aux hautes températures entre 15 et 25 €/kg, les qualités médicales LSR entre 25 et 60 €/kg. Les compounds spéciaux (électriquement conducteurs, résistants à la flamme) peuvent atteindre 100 €/kg. Lindemann fournit sur demande des prix unitaires basés sur le matériau, la géométrie et la quantité.
Les qualités de caoutchouc silicone spécialement certifiées répondent aux exigences du contact alimentaire direct selon BfR XV, FDA 21 CFR 177.2600 et le règlement (UE) 10/2011. Lindemann livre des tuyaux et joints alimentaires accompagnés d’une déclaration de conformité complète et d’essais de migration.
Conseil et demande
Lindemann Silikon GmbH fabrique depuis 30 ans des produits en caoutchouc silicone destinés à des applications industrielles exigeantes. Nous vous conseillons dans le choix des matériaux et vous fournissons fiches techniques et déclarations de conformité. Demandez votre offre sans engagement.