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La résistance à l’usure

Avec le temps, la désorbtion

jeudi 30 janvier 2014, par Loup Bayet—Tordo

Cette caractéristique est, parmi les trois principales propriétés des pneumatiques (résistance au roulement, usure et hystérèse), la seule à ne pas être indiquée sur les étiquettes d’ordonnance européenne. En effet, c’est la plus difficile à mesurer, du fait de l’importance primordiale de la conduite, etc... Les charges renforçantes jouent un rôle important dans la diminution de cette caractéristique. Elles permettent par exemple de protéger le pneu contre les rayons ultraviolets.

LA CAUSE DE L’USURE : LA DÉSORPTION

La surface du noir de carbone a la capacité d’établir des interactions physiques avec les chaînes de polymères (longues chaînes moléculaires répétitives) qui sont au contact de ces grains : c’est le phénomène d’adsorption : les élastomères sont adsorbés par la charge renforçante.

Lorsque la gomme est soumise cycliquement à une déformation, les agrégats de noir de carbone, qui sont indéformables, sont alternativement rapprochés ou éloignés. Sous l’action de ces mouvements, les chaînes de polymères peuvent se décrocher du noir de carbone (c’est la désorption) et ce d’autant plus facilement que la déformation imposée est grande . A ce moment-là, les chaînes retrouvent leur état d’équilibre (relaxation), ce qui provoque un abaissement de la rigidité de la gomme et une dissipation d’énergie. (Ce qui provoque une partie de la chaleur du pneumatique, que l’on peut constater en touchant un pneu après un trajet.)

Comme les segments de chaîne compris entre deux sites d’adsorbtion ne sont pas tous de même longueur et que tous les sites d’adsorbtion ne sont pas tous de même nature, toutes les chaînes de polymères ne désorbent pas au même taux de déformation.

LES MATÉRIAUX POUR DIMINUER L’USURE :

Depuis le début du XXème siècle, les pneumatiques contiennent du noir de carbone comme charge renforçante. Cette nouvelle charge a permis en 1915 de décupler la vie des pneumatiques. C’est le noir de carbone qui donne leur couleur aux pneus. Dorénavant, on utilise en plus du noir de carbone, dans les pneus pour les véhicules de tourisme surtout, de la silice. Les charges renforçantes sont des particules élémentaires, formant des agrégats indivisibles agglomérés entre eux sous forme de granulés ou microperles. Elle appartiennent aux nanoparticules.

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