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

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Les fluoropolymères furent découverts 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).

Monomères

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Ces différents monomères peuvent être utilisés pour synthétiser des fluoropolymères :

Exemples

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Fluoropolymère Noms commerciaux 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) Aclon, Fluon, Halon, Hostaflon, Kel-F, Neoflon, Plaskon, Voltalef[1] 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

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Les fluorpolymères peuvent être soit thermodurcissables soit thermoplastiques. Ils peuvent être homopolymères ou copolymères (ex. : éthylène tétrafluoroéthylène).

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 leurs 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. Cette stabilité est thermique (thermostabilité), aux ultraviolets et à un grand nombre de produits chimiques (inertie chimique). Ils sont hydrophobes et oléophobes et ont un faible indice de réfraction.

Le tableau suivant liste les principales propriétés des principaux fluoropolymères[2],[3] :

Propriété Méthode ASTM 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 D638 % 200-500 250-350 300 200-500 200-300 80-250 20-150
Module de Young D638 MPa 600 500 700 1 500 1 650 1 500 2 400
Dureté D2240 Shore D 60 57 62 75 75 90 79
Température de fléchissement sous charge (HDT) à 455 kPa D648 °C 120 70 73 104 115 120 150
Température de fléchissement 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 mesurée à 1 MHz D150 - 2,1 2,1 2,1 2,6

Applications

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  • Matériau très utilisé dans les panneaux solaires photovoltaïques pour sa résistance à la chaleur (point de fusion élevé) et sa transparence. Il sert au niveau de la mise en position des cellules et des feuilles de EVA. Sa conductivité électrique permet d'isoler toute la structure de la carcasse du panneau.

Notes et références

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  1. « PCTFE / PTFCE (polychlorotrifluoroethylene) », sur plastiques-nobles.com (consulté le )
  2. « Typical Properties of Fluoropolymers », Fluorotherm (consulté le )
  3. Marc Carrega, « Aide-mémoire - Matières plastiques », coll. Aide-Mémoire, Dunod/L'Usine nouvelle, 2009, 2e éd., 256 p.

Voir aussi

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Articles connexes

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Lien externe

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