POLYFLUORÉTHÈNES
POLYCHLOROTRIFLUORÉTHYLÈNE
Abréviation normalisée : PCTFE
Noms commerciaux
DAIFLON DAIFLOIL
FLUOROTHÈNE FLUOROLUBE
FTORLON 3 HALOCARBON
HALAR VOLTALEF
KEL F
PLASKON CFTE
VOLTALEF
I. – CARACTÉRISTIQUES
Le polychlorotrifl uoréthylène a pour formule générale :
Il est commercialisé sous deux formes distinctes :
— hauts polymères plastiques pour moulages sous forme de granulés ou de poudres. Le coeffi cient n, cité ci-dessus, est alors de l’ordre de 1 000.
Ils sont obtenus par polymérisation du chlorotrifl uoréthylène.
— bas polymères (télomères) liquides plus ou moins visqueux : huiles, cires et graisses. Le coeffi cient n a une valeur allant de 1 à 10-12 environ.
Ils résultent d’une polymérisation limitée du chlorotrifl uoréthylène
(télomérisation).
Les hauts polymères sont incolores, ininfl ammables et les pièces moulées peuvent être transparentes pour des épaisseurs inférieures à 2 mm.
Ils présentent une température de fusion cristalline voisine de 214 °C. Leurs propriétés principales sont leurs stabilités thermique et chimique :
— température d’utilisation : - 250 °C + 150 °C en service continu ;
— ils résistent à la plupart des réactifs chimiques, acides forts, bases fortes, oxydants à toutes concentrations. Ils gonfl ent dans un certain nombre de solvants halogénés, hydrocarbures aromatiques.
130
Les bas polymères peuvent présenter toute une gamme de viscosité.
Ils offrent la même stabilité chimique que les hauts polymères.
Les hauts polymères solides peuvent être plastifi és et chargés :
1.
–
Plastifi ants.
On utilise des télomères qui permettent de conserver toute la stabilité chimique du polymère.
2. – Charges.
Les principales charges utilisées sont les fi bres de verre, le graphite, le nickel.
II. – MISE EN ŒUVRE (hauts polymères)
La mise en œuvre du polychlorotrifl uoréthylène nécessite l’emploi de températures élevées. Les machines de transformation sont munies de systèmes de chauffage appropriés et les parties en contact direct avec le polymère doivent être en alliages spéciaux (Hastelloy, Xalloy). Le cuivre notamment est à éviter car il exerce une action catalytique sur la décomposition du produit. Les principales méthodes de transformation sont :
1.
–
Moulage. a) Compression.
Le moulage par compression permet l’obtention de feuilles, plaques et pièces diverses :
— feuilles et plaques : la poudre de polychlorotrifl uoréthylène est comprimée entre deux plaques d’acier chromé : on introduit le tout dans une presse chauffée vers 270-280 °C, et on comprime lentement. Une deuxième pression est ensuite effectuée à froid ;
— pièces moulées diverses : la technique est très proche de la précédente, avec pression à chaud (260 °C) et à froid dans un moule en acier chromé.
b) Injection.
Suivant les objets à mouler, la température des moules varie entre 120-
150 °C ; celle des pots d’injection peut atteindre 300 °C.
c) Transfert.
Le transfert est utilisé lorsque le petit nombre d’objets à obtenir ne justifi e pas les frais d’une presse à injection. La température du pot de transfert varie entre 240 et 290 °C.
2.
–
Extrusion. etc.
L’extrusion permet l’obtention de tubes, joncs, bandes, profi ls simples,
131
Un contrôle sévère des températures est nécessaire :
Entrée du cylindre .......................... 180-200 °C
Sortie du cylindre .......................... 260-320 °C
Tête ............................................... 260-320 °C
Filière .............................................. 320-350 °C
3.
–
Recouvrement et enduction.
Le polychlorotrifl uoréthylène peut être appliqué en « couche primaire » sur pièce chauffée vers 315-320 °C. La pièce est ensuite passée à l’étuve à
325-330 °C.
La poudre de polychlorotrifl uoréthylène peut être projetée sur pièce chaude (280 °C) ou appliquée en lit fl uidisé ; une cuisson à 250-265 °C est ensuite nécessaire.
4.
–
Fabrication de joints d’amiante.
La poudre de polychlorotrifl uoréthylène peut être projetée sur pièce chaude (280 °C) ou appliquée en lit fl uidisé ; une cuisson à 250-265°C est ensuite nécessaire.
III. – RISQUES*
1.
–
Résine et adjuvants.
Le polychlorotrifl uoréthylène est une résine ininfl ammable.
La résine ne présente pas de risque toxicologique particulier à température ordinaire à l’exception du danger habituel dû aux poussières inertes lorsqu’elle est manipulée sous forme pulvérulente.
Le risque principal provient de la dégradation du polymère par élévation de la température.
Peu d’adjuvants lui étant généralement ajoutés, on peut noter que, parmi les charges :
— les fi bres de verre sont irritantes pour la peau et les voies respiratoires ;
— l’amiante utilisé pour les joints est dangereux en particulier lors de l’usinage. Les fi bres d’amiante sont responsables, d’une part, de l’asbestose et, d’autre part, de cancers bronchiques et de mésothéliomes.
également le tableau en fi n de volume.
132
2. – Dégradation thermique. a) Aux températures de mise en œuvre (jusqu’à 350 °C environ)
Le polychlorotrifl uoréthylène commence à se dégrader vers 280 °C [5].
À cette température, la décomposition est encore limitée. Elle devient plus rapide au-delà de 320 °C et libère des composés chlorés et fl uorés dangereux
[111], notamment le monomère : chlorotrifl uoréthylène nocif par inhalation et irritant pour la peau et les muqueuses [25], [31]. Certaines opérations de transformation présentent plus spécialement des risques d’intoxication par les produits de dégradation de la résine, en particulier :
— l’extrusion : elle met en jeu des températures pouvant atteindre 350 °C à la fi lière ;
— le recouvrement : la température dépasse souvent 280 °C ;
— l’usinage : il peut se produire des surchauffes locales dépassant la température en début de dégradation. En outre, des poussières sont dispersées dans l’atmosphère et peuvent être soumises accidentellement
à l’action de la chaleur (cigarette allumée par exemple).
b) En cas de pyrolyse ou de combustion.
Le polychlorotrifl uoréthylène ne s’enfl amme pas mais se ramollit par exposition à la fl amme [24]. Il se décompose en libérant des composés chlorés et fl uorés dangereux, de l’oxyde de carbone (toxique) et de l’anhydride carbonique.
Certains auteurs [111] signalent la présence dès 400 °C de fl uorure de carbonyle, produit toxique car il s’hydrolyse facilement en présence d’humidité en acide fl uorhydrique, hautement toxique.
133
