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Polytétrafluoroéthylène

PTFE

Sommaire de la fiche
Fiche complète (PDF 162,12 Ko)
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Édition : octobre 2017

Caractéristiques [1, 2]

Propriétés physico-chimiques

  • Température de fusion

    327 °C

  • Température de transition vitreuse

    - 30 °C
Solubilité

Le PTFE est insoluble dans les solvants organiques et minéraux courant, même à chaud.

Stabilité

Le PTFE n’est attaqué que par les métaux alcalins en fusion, le fluor et certains dérivés fluorés.

  • Acides dilués
  • Composés organiques

Additifs

  • Charges :
    • Fibres de verre
    • Graphites
    • Bisulfure de molybdène
    • Mica
    • Bronze
  • Colorants :
    • Pigments minéraux résistant aux températures élevées

Mise en œuvre

Utilisation des polymères

Les méthodes de transformation du polytétrafluoréthylène ont ceci de particulier qu’elles doivent tenir compte des propriétés tout à fait exceptionnelles de ce matériau et notamment le fluage avec l'augmentation de volume et sa grande résistance aux produits chimiques.

  • Le PTFE conserve ses propriétés entre – 100 °C et + 250 °C. Ce n’est pas un véritable thermoplastique. Au delà de son point de transition vitreuse, il donne un gel qui flue avec augmentation du volume (20 % environ) ; Cette propriété doit être prise en compte lors de sa mise en œuvre, surtout pour les pièces mécaniques.
  • propriétés électriques et diélectriques : c’est un très bon isolant, même à haute température
  • propriétés anti-adhésives : son coefficient de frottement est très faible et il a un pouvoir de glissement très élevé
  • ténacité et flexibilité élevées
  •  absorption d’eau pratiquement nulle
  •  bonne résistance à la lumière et aux intempéries
  •  Sensible au fluage en traction ou en compression. Cette propriété limite son emploi pour des pièces mécaniques sollicitées.
Procédés mis en oeuvre
Procédé Gamme de température (°C) Informations complémentaires
Frittage 375 Après préformage par moulage sous pression à froid, la préforme est cuite à 375 °C. Sous l'effet de la dilatation des grains, l'objet moulé acquiert sa cohésion définitive.
Extrusion-frittage 120-130
440		 Extrusion pâteuse : Après préformage par moulage à froid par pression, la préforme est introduite dans une extrudeuse à piston ; à la sortie le profilé extrudé passe dans un four à 120 -130 °C où sont éliminées les vapeurs de lubrifiants, puis le frittage est réalisé à une température pouvant atteindre 440 °C.
recouvrement et imprégnation 380 Fibres (verre, graphite), matériaux poreux (bronze fritté) sont imprégnés de PTFE par immersion dans une dispersion de polymère suivi d’un calandrage si nécessaire et séchage à chaud.
Formage 380 Cette technique est utilisée pour des pièces présentant des différences sensibles d’épaisseur.
Après préformage à froid, sous pression, la préforme est placée dans un moule ; on fritte vers 380 °C puis on refroidit sous pression.
Usinage température ambiante Les pièces en PTFE s’usinent sans difficulté. Il faut cependant tenir compte du coefficient de dilatation élevé de ce polymère.

Il est souvent préférable de recuire au préalable pendant plusieurs heures. Pour éviter les échauffements, il est bon de refroidir l’outil par arrosage à l’eau ou aux huiles solubles.
Collage Les surfaces en PTFE peuvent être soudées par action combinée de la chaleur et de la pression ou collées à l’aide d’additifs spéciaux (cire, amidure de sodium), ou traitées notamment par un mélange (naphtalène-sodium) avant collage. Le soudage thermique est possible pour des feuilles d’épaisseur faible (0.2 mm)
Enduction À partir d’émulsions de PTFE dans l’eau.
En raison de l’anti-adhérence intrinsèque du PTFE, l’accrochage sur un support métallique est réalisé par un procédé artificiel :

— addition à l’émulsion de produits chimiques tels que acide chromique, dérivés chromés, acide phosphorique, toluène, etc., qui conduit aux vernis à base de PTFE ;

— modification de la structure du support métallique par sablage ou traitement chimique adapté. Ce procédé est utilisé pour les revêtements anti-adhérents des ustensiles culinaires.

L’application de l’émulsion sur le support est réalisée au pistolet ou au pinceau, etc., par trempage ou par coulage. Elle est suivie d’un séchage vers 100 °C et d’un frittage entre 380 et 400 °C. Pour le coulage, l’émulsion est appliquée sur une plaque polie suivi du séchage et du frittage.
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