Fluoropolymère
Un fluoropolymère ou polymère fluoré est un polymère dont le motif de répétition est un fluorocarbure, et qui comprend donc de multiples liaisons carbone-fluor fortes. Les fluoropolymères sont en général caractérisés par une grande résistance aux solvants, acides et bases.
Histoire
Les fluoropolymères furent découvert accidentellement en 1938 par le Dr Roy Plunkett alors qu'il polymérisait du tétrafluoroéthylène pour former du polytétrafluoroéthylène (PTFE, plus connu sous la marque Téflon de DuPont).
Propriétés
Les fluoropolymères partagent les propriétés des fluorocarbures, notamment le fait qu'ils ne sont pas aussi sensibles aux forces de van der Waals que les hydrocarbures. Ceci participe à leur propriétés anti-adhérentes et réductrices de friction. Ils sont aussi stables en raison de la stabilité qu'apportent les multiples liaisons carbone-fluor au composé. Les fluorpolymères peuvent être soit thermodurcissables soit thermoplastiques. Ils peuvent être homopolymères ou copolymères (ex. : éthylène tétrafluoroéthylène).
Monomères
Ces différents monomères peuvent être utilisés pour synthétiser des fluoropolymères :
- éthylène (E) ;
- propylène (P) ;
- fluorure de vinyle (VF1) ;
- fluorure de vinylidène (VDF ou VF2) ;
- tétrafluoroéthylène (TFE) ;
- hexafluoropropylène (HFP) ;
- perfluoropropylvinyléther (PPVE) ;
- perfluorométhylvinyléther (PMVE) ;
- chlorotrifluoroéthylène (CTFE) : CFCl=CF2.
Exemples
| Fluoropolymère | Nom commercial | Monomère(s) | Point de fusion |
|---|---|---|---|
| Poly(fluorure de vinyle) (PVF) | Tedlar de DuPont | VF1 | 200 °C |
| Poly(fluorure de vinylidène) (PVDF) | Kynar d'Arkema, Solef et Hylar de Solvay Solexis, Dyflor et Foraflon | VF2 | 175 °C |
| Polytétrafluoroéthylène (PTFE) | Téflon de DuPont, Algoflon et Polymist de Solvay Solexis, Hostalen, Hostaflon et Fluon | TFE | 327 à 342 °C |
| Polychlorotrifluoroéthylène (PCTFE) | CTFE | 213 °C | |
| Perfluoroalkoxy (PFA) | Téflon de DuPont, Hyflon de Solvay Solexis | PPVE + TFE | 305 °C |
| Éthylène propylène fluoré (FEP) | Téflon de DuPont | HFP + TFE | 274 à 295 °C |
| Éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE) | Tefzel de DuPont, Fluon d'Asahi Glass | TFE + E | 265 °C |
| Polyéthylènechlorotrifluoroéthylène (ECTFE) | Halar de Solvay Solexis | CTFE + E | 240 à 247 °C |
| Perfluoropolyéther (PFPE) | Fomblin et Galden de Solvay Solexis | ||
| Perfluorosulfonique acide (PFSA) | Nafion de DuPont | ||
| Perfluoropolyoxétane | |||
| Fluoroélastomères |
Propriétés
Le tableau suivant liste les principales propriétés des principaux fluoropolymères[1],[2] :
| Propriété | Méthode | Unité | PTFE | FEP | PFA | ETFE | ECTFE | PCTFE | PVDF |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Masse volumique | D792 | g/cm3 | 2,17 | 2,12 - 2,17 | 2,12, - 2,17 | 1,73 -1,74 | 1,7 | 1,7 | 1,78 |
| Indice de réfraction | - | 1,34 | 1,34 - 1,345 | 1,4 | |||||
| Limite d'élasticité | D638 | MPa | 17 | 23 | 27 | 48 | 48 | 42 | 54 |
| Allongement à la rupture | % | 200-500 | 250-350 | 300 | 200-500 | 200-300 | 80-250 | 20-150 | |
| Module de Young | D638 | kPa | 600 | 500 | 700 | 1 500 | 1 650 | 1 500 | 2 400 |
| Dureté | D2240 | Shore D | 60 | 57 | 62 | 75 | 75 | 90 | 79 |
| Température de déformation sous charge (en) (HDT) à 455 kPa | D648 | °C | 120 | 70 | 73 | 104 | 115 | 120 | 150 |
| Température de déformation sous charge à 1 820 kPa | D648 | °C | 50 | 54 | 48 | 71 | 76 | - | 115 |
| Température de fusion | °C | 256 - 260 | 310 | 260 - 267 | |||||
| Température de service continu | °C | -200 à +260 | -200 à +205 | -200 à +155 | |||||
| Indice limite d'oxygène | D2863 | % | >95 | >95 | >95 | 30-36 | |||
| Constante diélectrique | D150 | MHz | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,6 |
Applications
Notes et références
- ↑ « Typical Properties of Fluoropolymers », Fluorotherm (consulté le 9 avril 2014)
- ↑ Marc Carrega, « Aide-mémoire - Matières plastiques », coll. Aide-Mémoire, Dunod/L'Usine nouvelle, 2009, 2e éd., 256 p.
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Fluoropolymer » (voir la liste des auteurs).
Voir aussi
Articles connexes
- Composé organofluoré
- Hydrocarbure halogéné
- Chloropolymère
Lien externe
- (en) Propriétés typiques de fluoropolymères
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