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Polyfluorure de Vinylidène ( PVDF )

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Appellations commerciales communes
Floraflon, Kynar, Solef
 
Description générale :  

Description générale.Ce thermoplastique industriel semi-cristallin, semi-opaque et blanc qui peut être traité par fusion est relativement coûteux. Il a une bonne résistance aux températures ainsi qu'une bonne résistance chimique (bien que ni l'une ni l'autre ne soit aussi bonne que celles du PTFE) ainsi qu'une bonne résistance à l'abrasion et aux radiations. Il est quelque peu plus rigide et résistant que la majorité des fluopolymères (transformables par fusion) mais affiche des pertes diélectriques élevées.

Sa molécule est fortement dipolaire si bien que, si l'on obtient la morphologie correcte, il en résulte des propriétés piézo- et pyro-électriques intéressantes. La forme recherchée est connue sous le nom de phase ß ou forme I dans laquelle les chaînes polymères à prédominance "tête à queue" ont une forme en zig-zag planaire étendue entièrement transistorisée avec les dipôles des chaînes adjacentes parallèles les uns aux autres. Ceci est formé à partir de la phase Alpha plus courante (forme II) par une déformation mécanique suivie d'une polarisation électrique dans des champs électriques très élevés. En pratique, on utilise les deux orientations mécaniques uniaxiale et biaxiale qui, après polarisation, donnent un équilibre de propriétés piézo-/pyro-électriques différent.

Les applications du PVDF incluent tuyauterie et accessoires, paliers, revêtements et cuves (tous spécialement pour l'industrie chimique), isolation de fils et éléments piézo-électriques.

   

Caractéristiques mécaniques

Coefficient de frottement 0,2-0,4
Coefficient de Poisson 0,34
Dureté - Rockwell R77-83
Elongation à la rupture ( % ) 50
Module de tension ( GPa ) 1,0-3,0
Résistance à l'abrasion - ASTM D1044 ( mg/1000 cycles ) 24
Résistance à la traction ( MPa ) 25-60
Résistance aux chocs - IZOD ( J m-1 ) 120-320

Caractéristiques physiques

Absorption d'eau - sur 24 heures ( % ) 0,04
Densité ( g cm-3 ) 1,76
Indice de réfraction 1,42
Indice limite d'oxygène ( % ) 44
Inflammabilité V0
Résistance à la radiation Passable
Résistance aux ultra-violets Excellente

Caractéristiques thermiques

Coefficient d'expansion thermique ( x10-6 K-1 ) 80-140
Conductivité thermique à 23C ( W m-1 K-1 ) 0,1-0,25
Temp. de déflection à la chaleur - 0,45 MPa ( C ) 120-150
Temp. de déflection à la chaleur - 1,8 MPa ( C ) 80-115
Temp. maximale d'exploitation ( C ) 135-150
Temp. minimale d'exploitation ( C ) -40

Caractéristiques électriques

Constantes diélectriques à 1 MHz 8,4
Facteur de dissipation à 1 kHz 0,06
Résistance diélectrique ( kV mm-1 ) 13
Résistivité de surface ( Ohm/carré ) 1013
Résistivité volumique ( Ohmcm ) 1014

Résistances chimiques

Acides - concentrés Bonne
Acides - dilués Bonne
Alcalins Passable
Alcools Bonne
Graisses et huiles Bonne
Halogènes Bonne-Mauvaise
Hydro-carbones halogènes Bonne-Passable
Hydrocarbures aromatiques Bonne

Les propriétés du Polyfluorure de Vinylidène Film

Caractéristique valeur
Matériau monoaxiale biaxiale Unoriented
Coefficient piézo-électrique - d31 pC.N-1 18-20 8
Coefficient piézo-électrique - d32 pC.N-1 2 8
Coefficient piézo-électrique - d33 pC.N-1 ~-20 15-16
Coefficient piézo-électrique - d3h pC.N-1 -6,5
Coefficient piézo-électrique - g31 Vm.N-1 0,15
Coefficient piézo-électrique - g32 Vm.N-1 0,015
Coefficient piézo-électrique - g33 Vm.N-1 ~-0,15 ~0,18
Coefficient pyro-électrique - 3 µC m-2 K-1 -27 ~25
Constante diélectrique à 1 MHz 12 à 1 KHz 11 à 1 KHz
Elongation à la rupture - longitudinale % 14-20 50
Elongation à la rupture - transversale % 300-450 50
Facteur de dissipation à 1 MHz 0,018 à 1 KHz
Module de tension - longitudinal GPa 1,8-2,7 2
Module de tension - transversal GPa 1,7-2,7 2
Perméabilité à l'eau à 38C x10-13 cm3. cm cm-2 s-1 Pa-1 250
Perméabilité à l'hydrogène à 0C x10-13 cm3. cm cm-2 s-1 Pa-1 0,25
Perméabilité à l'hydrogène à 25C x10-13 cm3. cm cm-2 s-1 Pa-1 0,25
Perméabilité à l'oxygène à 25C x10-13 cm3. cm cm-2 s-1 Pa-1 0,03
Perméabilité au dioxyde de carbone à 25C x10-13 cm3. cm cm-2 s-1 Pa-1 0,2
Perméabilité au nitrogène à 25C x10-13 cm3. cm cm-2 s-1 Pa-1 0,03
Résistance à la traction - longitudinale MPa 180-290 180
Résistance à la traction - transversale MPa 29-38 180
Résistance diélectrique à 25 µm kV mm-1 ~160
Résistivité volumique Ohmcm 1,8x1015 5x1014
Rétrécissement % 2,5-25 2
Température de soudure C 204-218

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