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Poids specifique du fluoroplastique: types et caracteristiques

Le fluoroplastique, plus connu du consommateur sous le nom de Teflon, a ete decouvert par la societe americaine Kinetic Chemicals en 1938. Le chimiste Roy Plunkett a observe par hasard le tetrafluoroethylene a l’etat gazeux. Lorsque le gaz a ete introduit sous pression dans une bouteille, la polymerisation a forme une poudre blanche aux proprietes uniques.

Caracteristiques et domaines d’utilisation du fluoroplastique

Son principal interet venait de ses proprietes dielectriques exceptionnelles. En meme temps, d’autres caracteristiques ont permis son utilisation dans de nombreux domaines:

  • faible poids specifique du fluoroplastique;
  • large plage de temperatures admissibles;
  • plasticite;
  • resistance mecanique;
  • resistance a l’humidite;
  • faible adhesion de surface, avec effet d’auto-nettoyage;
  • resistance au rayonnement ultraviolet et ionisant;
  • resistance a l’usure et a l’abrasion;
  • bio-inertie;
  • facilite d’usinage.

Le materiau est utilise dans la vie courante, l’industrie alimentaire, l’automobile, la medecine et d’autres secteurs de production. On fabrique en fluoroplastique de nombreux objets qui nous entourent:

  • isolation de fils, tuyaux flexibles, tubes, reservoirs divers, fils de peche;
  • materiaux non tisses incombustibles, tissus techniques, films protecteurs;
  • membranes resistantes a la chaleur, roulements, elements de pieces automobiles;
  • pieces de stations de pompage et de melange, vannes, composants de plomberie;
  • elements pour installations de cables et condensateurs;
  • conduites haute pression pour milieux chimiquement actifs et autres produits.

Dans des conditions d’exploitation admissibles, le fluoroplastique ne presente pas de danger notable pour les organismes vivants. Ses inconvenients sont notamment:

  • la necessite d’utiliser un equipement couteux pour la mise en forme;
  • le besoin d’une forte aspiration pendant l’usinage;
  • le danger pour la sante humaine lorsque le polymere depasse les temperatures limites elevees.

Types de fluoroplastique

On distingue plusieurs grades de ce polymere selon le nombre de monomeres dans la chaine et la taille des molecules. Le poids specifique, ou densite, du fluoroplastique varie de 1700 a 2240 kg/m3 selon le type. Les principaux types sont:

  • F4: materiau le plus dense, peu poreux et hydrophobe, resistant aux temperatures jusqu’a +260 degres.
  • F3: moins resistant chimiquement et thermiquement que le F4, mais plus dense; il fond, ce qui facilite son utilisation lors du moulage et du pressage; il adhere bien aux metaux et sert souvent de revetement anticorrosion.
  • F2: resistant a l’abrasion, sans plastifiants, solide, utilise pour les milieux agressifs et la fabrication de tubes et reservoirs.
  • F40: solide, resistant aux acides bouillants et a certains solvants, incombustible, impermeable aux UV et au rayonnement.
Principales proprietes types des fluoroplastiques
Proprietes F2 F3 F4 F40
Poids specifique (kg/m3) 1780 2090-2160 2150-2240 1700
Contrainte de rupture, MPa Traction 44-45 35-43 16-35 27-50
Compression - 55-60 10-12 50
Flexion - 60-80 14-18 34
Temperature, °C Fusion 150-175 210-215 270-327 265-275
Transition vitreuse -30...-20 50 127 -90
Decomposition 400 320 425 400
Utilisation -45...+150 -195...+190 -260...+260 -200...+200
Resistivite (Ohm*m) 1010-1013 1015-1017 1017-1018 1016

Les formes de fluoroplastique peuvent etre tres diverses: disques, plaques, feuilles, films, barres, granules et poudres.

Les formes les plus courantes sont:

  • Le fluoroplastique en feuille. Le poids d’une feuille de 1000 x 1000 mm et de 1 mm d’epaisseur est de 2,5 kg.
  • Le fluoroplastique en barre est pratique comme demi-produit pour fabriquer differentes pieces. Le poids indicatif d’une barre de fluoroplastique de 1000 mm de longueur et de 10 mm de diametre est de 0,18 kg.

Questions frequentes

Peut-on utiliser la densite de fluoroplastique pour des calculs precis?

Les valeurs de densite et de poids de fluoroplastique dans cet article sont des valeurs de reference. Elles conviennent aux estimations preliminaires, mais les calculs de conception, de construction, de production et autres calculs importants doivent etre verifies avec les normes, les fiches techniques du materiau ou les resultats de mesure.

Pourquoi le poids reel de fluoroplastique peut-il differer du tableau?

Le poids reel de fluoroplastique depend de la composition, de l'humidite, de la temperature, de la porosite, de la granulometrie, de la qualite du materiau et des conditions de mesure. Les valeurs reelles peuvent donc differer des donnees moyennes du tableau.

Comment calculer la masse de fluoroplastique a partir de la densite?

Pour un calcul approximatif, utilisez la formule: masse = densite x volume. Si la densite de fluoroplastique est indiquee en kg/m3 et le volume en m3, le resultat sera en kilogrammes.