Le caoutchouc fluorosilicone, également connu sous le nom de FVMQ ou γ-trifluoropropyl-méthyl-polysiloxane, est un caoutchouc synthétique spécial qui incorpore des groupes méthyle, vinyl et trifluoropropyl dans les chaînes latérales du noyau principal du siloxane (-Si-O-). Il a été développé pour la première fois en 1956 par la société Dow Corning et l’US Air Force, initialement pour des applications aéronautiques. La Chine a produit un produit similaire en 1966 grâce à une collaboration entre l’Académie des sciences chinoise et l’Institut de fluorure organique de Shanghai.

Le caoutchouc fluorosilicone combine les deux excellentes propriétés du caoutchouc silicone et du fluororubber. Structuralement, il présente un noyau Si-O-Si flexible, héritant ainsi des excellentes propriétés de résistance à haute et basse température et d’isolation électrique du caoutchouc silicone. En même temps, grâce à l’introduction de groupes contenant du fluor (trifluoropropyl) dans les chaînes latérales, il acquiert également les excellentes propriétés d’huile, de solvant et de résistance aux milieux chimiques du fluororubber.

En matière de résistance à la température, la plage de température de fonctionnement standard de FVMQ est comprise entre -60 °C et 177 °C, et certaines formulations spéciales peuvent fonctionner à des températures extrêmes allant de -68 °C à 230 °C. Ses performances à basse température sont particulièrement remarquables, avec une température de fragilisation de -89 °C, nettement supérieure à celle du fluorure de caoutchouc ordinaire (environ -30 °C). En matière de résistance à la moyenne température, FVMQ présente une excellente résistance à la déformation par les milieux non polaires tels que l’huile minérale aromatique hydrocarbonée, l’huile de carburant aéronautique, le carburant, le toluène et le xylène. C’est dû au fait que les chaînes latérales contenant du fluor réduisent l’énergie de surface du matériau et améliorent sa inertie chimique.

En ce qui concerne les propriétés physiques et mécaniques, FVMQ présente une masse spécifique d’environ 1,46 g/cm³, une dureté (Shore A) comprise entre 30 et 89, et une résistance à la traction allant jusqu’à 85 kgf/cm². Ses propriétés d’isolation électrique sont similaires à celles du caoutchouc silicone ordinaire, et il présente des modifications minimales dans des conditions difficiles telles que les températures élevées et basses, l’humidité et la contamination par l’huile. De plus, FVMQ présente une excellente résistance aux intempéries, à l’oxydation par l’ozone, une bonne résistance aux moisissures et une inertie physiologique.

Il convient de noter que le FVMQ présente également certaines limitations : sa résistance à la chaleur à l’air est inférieure à celle du caoutchouc de silicone méthyl vinylique standard (VMQ), et il est sujet à un vieillissement oxydatif dans l’air à haute température supérieure à 200 °C ; sa résistance mécanique (surtout sa résistance à la déchirure) est relativement faible ; et il n’est pas résistant aux milieux polaires tels que les cétones (par exemple l’acétone), les fluides de frein et les hydrazines.

Le joint FVMQ est généralement identifié par sa couleur bleue, fabriqué selon un système de vulcanisation à base de peroxyde et peut être ajusté grâce à une formulation adaptée aux exigences de certification FDA pour les produits alimentaires ou médicaux.

Les joints FVMQ, qui sont des joints en caoutchouc fluorosilicone, jouent un rôle irremplaçable dans les industries exigeant une résistance aux carburants et une élasticité à basse température grâce à leur combinaison unique de " résistance aux huiles, à la froidure et à une large tolérance thermique ".

Aérospatiale : C’est le cœur et le domaine d’application le plus traditionnel de FVMQ. Depuis sa création en 1956, les joints FVMQ sont continuellement utilisés dans les systèmes de carburant, hydraulique et lubrification des avions et des engins spatiaux. Les applications typiques comprennent les joints de ligne de carburant des moteurs, les joints intégrés du réservoir de carburant, les diaphragmes des capteurs, les soufflets du système hydraulique, les joints toriques et les différents joints. Les matériaux FVMQ de pointe, tels que F273, peuvent fonctionner de manière stable pendant une longue période dans une plage de température allant de -70°C à 200°C, répondant ainsi aux exigences strictes de la norme militaire américaine AMS-7273.

Industrie automobile : Dans l’industrie automobile, les joints FVMQ sont principalement utilisés dans les composants qui entrent en contact direct avec le carburant. Avec l’adoption généralisée des technologies de turbocompresseur et d’injection directe de carburant dans les voitures, la demande de joints résistants au carburant et à hautes températures augmente. Les applications typiques comprennent les membranes des pompes à carburant, les tuyaux d’affichage de niveau de carburant, les membranes des pompes atomisateurs, les joints arrière de la culasse du moteur, les joints de la tête de cylindre, les joints de la carcasse du réservoir de carburant et les joints de filtre à huile. Les FVMQ résistent à l’usure causée par les nouveaux carburants tels que l’essence contenant du méthanol, assurant ainsi la fiabilité de l’étanchéité du système de carburant.

Industrie pétrochimique : Dans les raffineries et les usines chimiques, les joints des circuits de pompage, des vannes, des réacteurs et des pipelines sont exposés à divers types d’huiles, solvants et produits chimiques pendant de longues périodes. Les joints FVMQ résistent à la corrosion causée par les huiles minérales à base d’hydrocarbures aromatiques, les hydrocarbures aromatiques à faible poids moléculaire (toluène, xéline) et autres fluides. De plus, leur excellente résistance à la basse température assure une étanchéité élastique en hiver dans les régions nordiques ou dans des conditions de basse température.

Dispositifs médicaux : Le FVMQ présente une inertie physiologique excellente, des propriétés anticoagulantes et une résistance aux moisissures, ce qui le rend adapté à la fabrication de dispositifs médicaux tels que les cathéters, les tubes de drainage et les valves artificielles. Sa capacité à résister aux processus de stérilisation le rend également applicable pour l’étanchéité des composants des dispositifs médicaux réutilisables.

Communication électronique et instruments de précision : Les propriétés d'isolation électrique de FVMQ et sa performance stable à des températures élevées et basses, à l'humidité et à la contamination par l'huile en font un matériau adapté à l'utilisation dans des instruments de précision présentant des exigences de fiabilité extrêmement élevées, tels que les matériaux d'étanchéité des capteurs et les joints de protection des équipements avioniques.

Industrie militaire : Les véhicules et équipements militaires doivent s’adapter aux conditions climatiques extrêmes (de régions froides à des régions chaudes) et sont exposés à la consommation de carburant et de lubrifiants pendant de longues périodes. Les joints FVMQ sont utilisés dans des zones critiques telles que les systèmes hydrauliques des avions militaires, les joints de portes et de fenêtres ainsi que les joints de capot arrière des véhicules spéciaux, et les capteurs militaires.

De plus, les joints FVMQ peuvent être personnalisés et fabriqués selon des normes internationales (telles que la norme américaine AS568, la norme chinoise GB/T 3452.1, etc.), offrant différentes caractéristiques de dureté et de taille pour répondre aux besoins variés des applications.

En résumé, les matériaux en caoutchouc fluorosilicone (FVMQ) et leurs joints, grâce à leur unique combinaison de silicone et de fluorure – qui combine l’adaptabilité à une large gamme de températures et l’élasticité à basse température du silicone avec la résistance aux carburants et aux huiles du fluororubber – sont devenus une solution de référence pour les applications de fermeture étanches et à basse température dans l’aérospatiale, la fabrication automobile, le pétrochimique et d’autres domaines, offrant une garantie matérielle solide pour la fiabilité de la fabrication haut de gamme.