PTFE vs Téflon : la comparaison complète

Le Téflon est un polymère thermoplastique issu de la polymérisation du tétrafluoroéthylène et se présente sous forme solide.

Le Téflon existe en différents types : PTFE, FEP, ETFE, et PVDF.

Le produit chimique PTFE est connu commercialement sous le nom de Téflon, fourni par la société DuPont.

La polymérisation du tétrafluoroéthylène produit les polymères thermoplastiques Téflon et PTFE, qui existent sous forme solide.

Par conséquent, PTFE est le nom scientifique et Téflon est le nom de marque du même matériau.

Éléments constituant le PTFE et le Téflon

Le PTFE et le Téflon ont le même élément chimique puisqu'ils font référence au même matériau.

Le PTFE et le Téflon contiennent les éléments suivants :

Fluor

Le Téflon et le PTFE contiennent beaucoup d’atomes de fluor.

La chaîne carbonée est enfermée dans une gaine protectrice d'atomes de fluor, ce qui donne une molécule chimiquement inerte, relativement dense, avec des interactions carbone-fluor extrêmement puissantes.

Carbone

Chaque atome de carbone est relié à deux autres atomes de carbone dans un arrangement en forme de longue chaîne d'atomes de carbone.

Propriétés physiques

Étant donné que Téflon et PTFE désignent le même matériau, voici leurs propriétés physiques :

• Apparence

Les deux polymères sont blancs et sous forme solide.

• Densité

La densité du PTFE et du Téflon est d'environ 2200 kg/m³.

• Lisse et antiadhésif

Le PTFE et le Téflon présentent des surfaces lisses grâce au fluor qui entoure leurs molécules. Grâce à ces atomes de fluor, le Téflon et le PTFE résistent à l'adhérence de pratiquement tous les autres matériaux.

• Faible frottement

Leur faible coefficient de frottement est dû au revêtement en fluor des deux polymères.

• Point de fusion

Ils ont un point de fusion élevé pouvant atteindre 327 °C

• Isolation électrique

Le PTFE et le Téflon ne sont pas facilement poreux à l’énergie électrique et peuvent supporter des tensions élevées sans se dégrader.

• Hydrophobicité

Ce sont des polymères résistants à l’eau.

Propriétés chimiques

Les propriétés chimiques du PTFE et du Téflon sont similaires ; elles comprennent les suivantes :

• Inertie

Le PTFE et le Téflon sont exceptionnellement résistants lorsqu'ils sont attaqués chimiquement par des bases, des acides et d'autres produits chimiques corrosifs.

La plupart des solvants ne les affectent pas, et même les acides et les bases puissants ne réagissent pas facilement avec eux.

• Résistant à la dégradation

En raison de la présence d’atomes de carbone et de fluor, le PTFE et le Téflon présentent une excellente résistance à la dégradation.

• Réactivité

Ces polymères ne sont généralement pas réactifs et réagissent donc avec d’autres composés.

• Résistance chimique

Ils sont très résistants aux bases, aux acides et aux produits chimiques caustiques qui les attaquent chimiquement.

Propriétés mécaniques

Le Téflon et le PTFE présentent des propriétés mécaniques similaires, parmi lesquelles :

• Élongation

Le PTFE et le Téflon ont une extension élevée allant jusqu'à 500%.

• Compressibilité

Ces polymères ont une faible compressibilité en raison de leur structure moléculaire.

Sous des températures très élevées, le PTFE et le Téflon ne peuvent pas changer de volume et de forme.

• Résistance à la traction

Ils ont une résistance à la traction élevée d'environ 10 à 43 MPa.

• Versatilité

En raison de leur composition moléculaire, ils sont adaptables et peuvent fléchir ou se plier sans se déformer.

• Dureté

Ces polymères ont une très faible dureté car ils sont mous.

Avantages

Les propriétés particulières du Téflon et du PTFE impactent leurs avantages et sont prises en compte pour leurs diverses applications.

Voici les avantages du PTFE et du Téflon :

• Résistant aux produits chimiques

Ils sont très résistants à l’eau, aux solvants, aux bases, aux acides, aux produits chimiques et à d’autres substances corrosives.

• Isolation électrique

Le PFOA, tout comme le Téflon, est un excellent isolant électrique car il peut supporter des tensions élevées sans dommage et n'est pas facilement autorisé à l'énergie électrique.

• Antiadhésif et lisse

Ils sont très lisses et non collants, ils sont donc préférés pour les applications antiadhésives telles que les ustensiles de cuisine.

• Surface à faible frottement

Les deux ont un coefficient de frottement très faible et sont préférés pour les applications d'ingénierie.

• Résistant aux températures élevées

Ils sont adaptés à une utilisation même à des températures élevées car ils peuvent supporter jusqu'à 260°C sans dommage.

• Résistant aux environnements difficiles et aux conditions météorologiques

Les polymères peuvent résister à des conditions météorologiques extrêmes et sont principalement considérés pour les applications extérieures.

Inconvénients

Bien que le PTFE et le Téflon présentent d’excellents avantages qui les rendent adaptés à leurs applications, ils ont également leurs limites, notamment les suivantes :

• Coût

Les polymères sont considérablement coûteux en raison de leur traitement et de leur fabrication.

• Applications limitées à haute pression

Ils ne conviennent pas aux applications à haute pression car leur résistance à la compression est relativement faible.

• Non décomposable

Ils peuvent rester très longtemps dans l’environnement sans être endommagés ni se décomposer car ils ne sont pas biodégradables.

• Difficulté de liaison

Le Téflon et le PTFE ont une faible énergie de surface et ne se lient pas rapidement à d’autres matériaux.

• Limitation des options de couleurs

Ils sont blancs et peuvent donc ne pas convenir s'ils sont nécessaires dans d'autres options de couleur.

Applications

Les propriétés mécaniques, physiques et chimiques du PTFE et du Téflon les rendent adaptés à diverses applications dans l'industrie.

Voici les applications du PTFE et du Téflon :

• Industrie automobile

Ils sont utilisés dans la direction assistée et la transmission, les garnitures pour les joints de tige de soupape de carburant, les joints, les joints toriques et les joints d'arbre.

• Ingénierie

Ils sont utilisés dans les composants de construction tels que les revêtements de tuyaux, les raccords, les roulements, les sièges et les bouchons, ainsi que les pièces de vannes et de pompes.

• Électricité et électronique

Ils sont utilisés pour fabriquer des composants électriques et électroniques tels que des circuits imprimés, des isolants électriques, des isolants de fils et des semi-conducteurs.

• Applications médicales

Les polymères sont utilisés pour fabriquer des implants médicaux tels que des patchs cardiaques, des ligaments de remplacement et des vêtements vasculaires.

• Revêtements antiadhésifs

Les surfaces des ustensiles de cuisine, des ustensiles de cuisson et des équipements de transformation des aliments sont revêtues de PTFE et de Téflon.

Conclusion

Le PTFE et le Téflon sont les mêmes composés chimiques ou matériaux.

Les deux sont des polymères synthétiques ayant la même composition chimique et les mêmes caractéristiques physiques, mécaniques et chimiques.

La différence entre les deux est que Téflon est le nom de marque du PTFE, détenu par une société connue sous le nom de DuPont.

Plus de ressources:

Applications du PTFE – Source : HANSA

Téflon – Source : Wikipédia

Procédé de fabrication du PTFE – Source : HANSA

PTFE chargé – Source : HANSA