Le fluoropolymère est généralement un polymère oléfinique constitué de monomères oléfiniques partiellement ou entièrement fluorés tels que le fluorure de vinylidène (CH2¼CF2) et le tétrafluoroéthylène (TFE) (CF2¼CF2).Ces polymères ont été traités de manière très détaillée dans un certain nombre de références.Les polymères fluorés plus spécialisés comprennent les per-fluoroéthers, les fluoroacrylates et les fluorosilicones qui sont utilisés dans un volume nettement inférieur à celui des fluoropolymères oléfiniques.
Les fluoropolymères commerciaux comprennent les homopolymères et les copolymères.Les homopolymères contiennent 99 % ou plus en poids d'un monomère et 1 % ou moins en poids d'un autre monomère selon la convention de l'American Society for Testing Materials (ASTM).Les copolymères contiennent plus de 1 % ou plus en poids d'un ou plusieurs comonomères.Les principaux fluoropolymères commerciaux sont à base de trois monomères :
TFE, fluorure de vinylidène (VF2) et dans une moindre mesure chlorotrifluoroéthylène (CTFE).Des exemples de comonomères comprennent l'éther perfluorométhylvinylique (PMVE), l'éther perfluoroéthylvinylique (PEVE), l'éther perfluoropropylvinylique (PPVE), l'hexafluoropropylène (HFP), le CTFE, le perfluorobutyléthylène (PFBE) et des monomères exotiques tels que le 2,2-bistri-fluorométhyle. -4,5-difluoro-1,3-dioxole.
Une bonne règle à retenir est que l’augmentation de la teneur en fluor d’une molécule de polymère augmente sa résistance aux produits chimiques et aux solvants, sa résistance aux flammes et sa photostabilité ;améliore ses propriétés électriques telles qu'une constante diélectrique inférieure ;diminue le coefficient de frottement ;augmente le point de fusion;augmente sa stabilité thermique;et affaiblit ses propriétés mécaniques.La solubilité des polymères dans les solvants diminue généralement en augmentant la teneur en fluor de la molécule.
Classification des fluoropolymères
La découverte fortuite du PTFE en 1938 par Roy Plunkett de DuPont Company a marqué le début de l'ère des fluoropolymères. Le PTFE a trouvé des milliers d'applications en raison de ses propriétés uniques.Divers plastiques fluorés ont été développés depuis la découverte du PTFE.Un certain nombre d’entreprises produisent ces plastiques dans le monde.Les polymères fluorés sont divisés en deux classes de polymères perfluorés et partiellement fluorés.Les polymères fluorés perfluorés sont des homopolymères et des copolymères du TFE.Certains comonomères peuvent contenir une petite quantité d’éléments autres que C ou F.
Historique du développement des polymères
Le PTFE ne peut pas être fabriqué par des techniques de fusion en raison de sa viscosité élevée.Des fluoropolymères transformables par fusion ont été développés par copolymérisation de TFE.Le FEP, un copolymère de TFE et de HFP, a une température maximale d'utilisation continue inférieure à celle du PTFE (200 C contre 260 C) en raison de la détérioration des propriétés mécaniques.Le PFA, un copolymère de TFE avec PPVE ou PEVE, offre une stabilité thermique, une aptitude au traitement par fusion et une utilisation continue maximale à une température de 260 °C. Le FEP et le PFA sont tous deux considérés comme des perfluoropolymères.
Les copolymères d'éthylène avec le tétrafluoroéthylène (ETFE) et le chlorotrifluoroéthylène (ECTFE) sont mécaniquement plus résistants que les perfluoropolymères, ce qui s'accompagne de compromis en matière de réduction de leur résistance chimique et de leur température d'utilisation continue et d'une augmentation du coefficient de frottement.
Les copolymères amorphes de TFE sont solubles dans des solvants halogénés spéciaux et peuvent être appliqués sur des surfaces sous forme de solution polymère pour former des revêtements minces.Le revêtement séché est aussi résistant à presque autant de produits chimiques que le PTFE.
Heure de publication : 22 juillet 2017