Thermostabilité
L'adjectif thermostable sert à désigner ce qui est stable à haute température. Il s'emploie pour désigner un matériau ou une molécule qui ne se dégrade pas à une température tandis qu'à cette même température, les matériaux ou molécules identiques...
Catégories :
Propriété chimique - Chimie générale - Polymère
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L'adjectif thermostable sert à désigner ce qui est stable à haute température. Il s'emploie pour désigner un matériau ou une molécule qui ne se dégrade pas à une température tandis qu'à cette même température, les matériaux ou molécules identiques sont dénaturées ou détruites (ils sont thermolabiles).
Polymères thermostables
Les polymères se dégradent généralement à des températures assez basses. On peut rarement utiliser un polymère au-delà de 120 °C. Il existe cependant des polymères qui restent stables à des températures assez élevées. Les polymères thermostables peuvent être des thermoplastiques ou des thermodurcissables. Il existe plusieurs familles de polymères thermostables :
- Les polyaromatiques
La thermostabilité de ces polymères provient des cycles aromatiques de leurs chaînes squelettiques et des forces intermoléculaires fortes entre ces chaînes. Ces interactions ont lieu entre donneurs et accepteurs :
- Si les donneurs sont des hétéroatomes (azote, oxygène) porteur d'un atome hydrogène, les accepteurs seront des hétéroatomes (azote, oxygène ou fluor) porteur de doublets libres. C'est le cas des liaisons hydrogène ;
- Si le donneur est un azote, l'accepteur sera une fonction carbonyle car les atomes d'azote ont une densité électronique supérieure à celle des fonctions carbonyles...
Ces polymères sont caractérisés par une haute masse moléculaire et ont une température de transition vitreuse élevée. Ils peuvent être utilisés en continu à des températures allant jusqu'à 400 °C et en pointe jusqu'à 500 °C ainsi qu'à particulièrement basse température. Ces polymères sont utilisés essentiellement dans le domaine de l'aérospatiale et la micro-électronique comme adhésifs, films, vernis et revêtements de protection.
| Polymère | Températures approximatives d'utilisation | Exemples de produits commerciaux |
|---|---|---|
| Polyimides aromatiques | 250 °C – 300 °C | Kapton et Vespel de DuPont, Upilex d'UBE, P84 d'Evonik Fibers, Meldin de Saint-Gobain Performance Plastics |
| Polyamides aromatiques : aromatic polyamides = aramides | 400 °C | Kevlar et Nomex de DuPont, Teijinconex, Twaron et Technora de Teijin. |
| 400 °C | ||
| 260 °C – 400 °C | ||
| Polyétheréthercétone (PEEK) | 300 °C |
- Le polytétrafluoroéthylène qui reste stable jusqu'à à peu près 320 °C.
- Les silicones
Composites thermostables
Les composites thermostables ont par exemple une composition carbone-carbone (fibres et matrice de carbone) ou céramique-céramique.
Molécules biologiques thermostables
Thermonucléases (désoxyribonucléase)
Toxines : endotoxines
Gels thermostables
Exemple : les alginates (gel alimentaire, code E400 à E405).
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