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RÉSUMÉ
La substitution par le fluor de l'hydrogène présent dans les chaînes macromoléculaires améliore les performances du matériau résultant. Toutefois l'utilisation des polymères fluorés reste encore limitée à des applications particulières dans des milieux hostiles. Cet article détaille les propriétés et les méthodes d'obtention des polymères fluorés existants au stade industriel ou semi-industriel. Cela concerne donc les les matières plastiques fluorées et les élastomères fluorés.
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Jean-François BONNET : Agent commercial, Kureha
INTRODUCTION
Mise à jour de l’article de Claude TOURNUT (Atochem) paru en mai 1990.
Les polymères fluorés forment une classe bien à part dans le large éventail de composés macromoléculaires que l’industrie met à la disposition des utilisateurs. D’une manière générale, la substitution par le fluor des atomes d’hydrogène présents dans une chaîne macromoléculaire améliore la tenue thermique et la résistance chimique, retarde ou inhibe la propagation des flammes, abaisse la tension superficielle critique et exalte les caractéristiques diélectriques. L’effet est naturellement d’autant plus marqué que le taux de substitution de l’hydrogène par le fluor est plus élevé et il atteint son maximum pour les polymères qui ne contiennent plus que du carbone et du fluor. Les polymères fluorés sont des « spécialités » fabriquées à échelle relativement modeste et réservées à des applications dans des milieux qui détruisent ou dégradent les autres polymères, ou bien utilisées en raison de certaines de leurs propriétés exceptionnelles.
Dans la suite, nous nous limiterons à l’étude des polymères fluorés fabriqués au stade industriel ou semi-industriel, c’est-à-dire les matières plastiques fluorées et les élastomères fluorés.
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2. Autres matières plastiques fluorées
2.1 Copolymères perfluorés
2.1.1 Poly(tétrafluoréthylène/hexafluoropropène) ou FEP
FEP vient du nom anglais fluorinated ethylene propylene.
L’hexafluoropropène ou perfluoropropène :
se forme, en petites quantités, au cours de la pyrolyse du chlorodifluorométhane et l’on peut régler les conditions de cette réaction de manière à augmenter la proportion de C3F6.
La copolymérisation du perfluoropropène avec le tétrafluoréthylène est soumise aux mêmes exigences que l’homopolymérisation de C2F4 et se fait selon les mêmes techniques. La teneur en C3F6 des copolymères commerciaux est de l’ordre de 6 à 12 % en proportion molaire.
Ses propriétés sont rassemblées dans le tableau 1.
L’introduction de groupements latéraux —CF3 dans la chaîne macromoléculaire diminue considérablement la rigidité et abaisse le taux de cristallinité à des valeurs qui vont de 40 à 60 %, selon que le copolymère a été trempé ou recuit. La température de fusion est ramenée entre 260 et 295 ˚C suivant la masse molaire. La viscosité dynamique à l’état fondu se situe entre 6 et 8 × 103 Pa · s à 380 ˚C. L’introduction de petites quantités d’un troisième comonomère permet d’obtenir des polymères à haute fluidité pour l’extrusion à grande vitesse (câble à 400 m/min). Les FEP peuvent être mis en œuvre par les techniques habituelles aux thermoplastiques, dans des conditions cependant difficiles nécessitant un outillage hautement résistant...
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ANNEXES
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1 Données statistiques et économiques
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2 Références bibliographiques
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3 À lire également dans nos bases
- 4 Normes
-
5 Événements
-
6 Annuaire
- 6.1 Constructeurs - Fournisseurs - Distributeurs (liste non exhaustive)
- 6.2 PTFE
- 6.3 FEP
- 6.4 PFA
- 6.5 PCTFE
- 6.6 PVDF
- 6.7 ETFE
- 6.8 ECTFE
- 6.9 Copolymères CTFE/éthers vinyliques
- 6.10 Membranes perfluorées
- 6.11 Huiles de polyéthers perfluorés
- 6.12 Élastomères fluorés
- 6.13 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
- 6.14 Documentation - Formation - Séminaires (liste non exhaustive)
- 6.15 Laboratoires...
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