Plastiques les plus résistants aux produits chimiques :fluoropolymères

Vous recherchez un groupe de plastiques exceptionnellement résistants aux produits chimiques ? Découvrez les polymères fluorés. Ces plastiques à base de fluorocarbure sont composés de multiples liaisons carbone-fluor fortes. Cette liaison carbone-fluor, appelée « C-F » en abrégé, est l'une des liaisons simples les plus solides connues de la science. La multitude de liaisons C-F dans les polymères fluorés confère à ces plastiques une résistance extraordinaire aux solvants, acides et bases.

Les fluoropolymères ont été découverts par hasard pour la première fois en 1938 lorsque Roy Plunkett de DuPont expérimentait avec du gaz tétrafluoroéthylène. Il a accidentellement fabriqué du PTFE (polytétrafluoroéthylène), communément appelé Teflon®. Depuis ce jour de chance, de nombreux polymères fluorés ont été développés, dont le PVDF (poly vinylidène difluorure); ETFE (polyéthylènetétrafluoroéthylène); FEP (éthylène propylène fluoré); PFA (perfluoroalcoxy); ECTFE (éthylène chlorotrifluoroéthylène) et PCTFE (polychlorotrifluoroéthylène).

Même les experts non-plastiques ont probablement vu le Teflon® en action, même s'ils ne le réalisent pas, car le matériau est couramment utilisé pour recouvrir les ustensiles de cuisine antiadhésifs. Avec une résistance élevée à la chaleur, une excellente résistance chimique et un très faible coefficient de frottement, ce plastique est bien adapté à cet usage. (Bien que le Teflon® soit un matériau impressionnant, je vous conseillerais de ne pas devenir trop fou avec votre batterie de cuisine. Comme l'auteur l'a personnellement expérimenté, les spatules et cuillères de cuisine en Teflon® fondront si elles sont laissées au-dessus d'une flamme nue. Disons, la flamme nue d'un cuisinière à gaz. Mais c'est une histoire pour un autre jour…) Mais il y a tellement plus dans l'histoire des polymères fluorés que des casseroles et des poêles.

Les fluoroplastiques résistent à une longue liste de produits chimiques à des températures comprises entre 20°C/68°F et 212°C/100°F, y compris :

Certains des produits chimiques spécifiques auxquels les fluoropolymères peuvent résister comprennent :

Et il y en a bien d'autres. La résistance chimique exceptionnelle des polymères fluorés les rend idéaux pour une utilisation dans de nombreuses applications d'ingénierie différentes, notamment :

Les polymères fluorés ont également un très faible coefficient de frottement les rendant naturellement très glissants. En effet, le PFA serait le seul matériau qu'un gecko ne peut pas s'y tenir. En raison de leur faible coefficient de frottement, les polymères fluorés sont connus pour être difficiles à coller. Il existe même une peinture fluoropolymère conçue pour faire glisser les insectes sur les surfaces. Ce caractère glissant et non poreux rend les polymères fluorés naturellement antimicrobiens et un bon choix pour les applications médicales.

De plus, les polymères fluorés sont hydrophobes en ce sens que ni l'eau ni les substances contenant de l'eau ne peuvent les mouiller. Ils ont également un indice d'inflammabilité UL94 V-0, ils sont donc auto-extinguibles. Les fluoropolymères ont également d'excellentes propriétés diélectriques, ce qui en fait d'excellents isolants.

Les fluoropolymères sont également connus pour un service continu à des températures extrêmes. Le PFA fonctionne jusqu'à 260°C/500°F tandis que le FEP peut supporter 200°C/393°F. L'ETFE a des valeurs de 150°C/302°F. De nombreux fluoropolymères peuvent résister à la température cryogénique. Le PTFE peut supporter des valeurs de température de -240°C/-400°F à 260°C/500°F. L'ECTFE a également d'excellentes propriétés cryogéniques et fonctionne bien entre -76°C/-105°F à 150°C/302°F tandis que le PVDF peut résister à des températures de -30°C/-22°F à 150°C/302°F . Le PCTFE fonctionne bien dans une plage de températures de -240°C/-400°F à 204°C/400°F°.

L'inconvénient des polymères fluorés est qu'ils ne sont pas si solides. Avec une résistance à la traction de 7800 psi/53,8MPa, le PCTFE est l'un des plus résistants avec l'ECTFE avec également un UTI de 7800 psi/53,8MPa. L'ETFE vient ensuite à 7 500 psi/51,7 MPa. Le PVDF a une résistance à la traction ultime de 4 000 à 6 000 psi/27,6 à 41,4 MPa et le PFA a des valeurs de 4 300 psi/24 MPa. La résistance à la traction ultime du PTFE est de 2 500 à 4 000 psi/17,2 à 27,6 MPa tandis que le FEP est de 3 000 psi/ 20,7 MPa. Mais si une résistance chimique extrême, une glissance ou une faible inflammabilité sont requises et que la résistance à la traction n'est pas un problème, assurez-vous de vérifier les polymères fluorés.

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