Les caoutchoucs synthétiques (ou artificiels) sont un type d’élastomère, invariablement polymères. Comme les matières plastiques, ils sont souvent issus d’un combustible fossile. Un élastomère possède une meilleure déformation élastique sous contrainte que la plupart des matériaux et revient à sa forme initiale sans aucune déformation permanente. Son premier usage est la fabrication de pneus (où l'on trouve aussi une certaine proportion de caoutchouc réalisé avec du latex naturel, notamment dans les pneus de camions). Ils servent de substitut au caoutchouc naturel (sigle NR) dans certains cas, spécialement lorsque des propriétés mécaniques élevées sont requises. On distingue les propriétés mécaniques statiques comme la traction, le déchirement, l’abrasion et la (DRC) et les dynamiques (dans ce cas, le matériau est soumis à des efforts alternés) comme la résilience et la flexion. Les faiblesses du NR concernent sa tenue au vieillissement (il poisse avec apparition de craquelures sous l’action de l’ozone, des UV et de la chaleur), qui est la plus faible de tous les caoutchoucs. Les silicones ne sont pas des vrais caoutchoucs ; ils sont dépourvus de carbone sur la chaine principale. Le silicone VMQ se distingue par sa large plage d’utilisation : de . Les caoutchoucs synthétiques purs sont des matériaux organiques (issu de la « chimie organique») qui vieillissent mal et sont non recyclables. Pour cette raison, ils sont « formulés » avec des additifs protecteurs (contre le dioxygène, l’ozone, la chaleur, les ultraviolets solaires) et souvent avec des charges renforçantes. Ils sont en général vulcanisés selon des règles précises pour améliorer les propriétés mécaniques et supprimer le fluage après extrusion et au cours du temps. Ils sont utilisés au-dessus de leur température de transition vitreuse (T). Ils varient de 2 à plus de pour de rares caoutchoucs très spéciaux (volume très faible) possédant une ou plusieurs propriétés exceptionnelles : inerties thermique et chimique (voir un exemple donné plus bas), ininflammabilité, imperméabilité aux gaz Plusieurs études épidémiologiques ont cherché à évaluer le risque subi par les employés des usines de caoutchouc.

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Polybutadiène
thumb|L’élastomère à haute teneur en 1,4-cis-polybutadiène est le plus souvent recherché en polymérisation en raison de ses caractéristiques mécaniques. Le polybutadiène, dont le sigle est BR (Butadiene Rubber), est un caoutchouc synthétique d’usage général de grande consommation. Il résulte de la polymérisation du buta-1,3-diène (appelé butadiène, de formule semi-développée H2C=CH-CH=CH2). La polymérisation en chaîne du butadiène peut se faire par différentes méthodes : radicalaire, coordinative, anionique, vivante, télomérisation.
Néoprène
Le Néoprène, appelé d'abord Duprène est le nom de marque sous lequel la compagnie Du Pont de Nemours introduit dans l'industrie du caoutchouc en 1931 une famille de caoutchouc à base de polychloroprène. C'est le premier caoutchouc synthétique. Le latex de néoprène (famille d'émulsions aqueuses de chloroprène) fit son apparition en 1934. Trois sociétés ont déposé cette marque : Samaro à Beynost sous l'intitulé « Néoprène ST » ; Bostik sous l'intitulé « Colle Contact Néoprène » ; Henkel sous l'intitulé « Pattex Néoprène ».
Butadiène-acrylonitrile
Les copolymères butadiène-acrylonitrile, aussi appelés « caoutchoucs nitrile » (sigle NBR, ), sont un type d’élastomère à usages spéciaux. Ils sont synthétisés par copolymérisation radicalaire en émulsion du butadiène avec l’acrylonitrile (noté AN ou ACN). Le taux d’« acrylonitrile », variable selon les propriétés recherchées, se situe entre 15 et 51 % (classification : grades à taux moyen : 33 %, haut taux : > 41 %). Il existe cinq types généraux d’élastomères NBR, dont le « nitrile carboxylé » (XNBR), à chaine carboxylée.
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