1. Par système de monomère : FKM dipolymère, FKM terpolymère, FKM spécialisés

1) FKM dipolymère standard : VDF/HFP, environ 66 % de fluor

Ce type correspond généralement à ce que le marché désigne sous les termes « FKM de type A », « FKM standard » ou « FKM dipolymère ». La composition typique en monomères est VDF/VF2 + HFP. Chemours décrit Viton™ de type A comme un élastomère fluoro contenant deux monomères, composé de VF2 et d’HFP, généralement utilisé dans Joints toriques les joints tournants, les flexibles à carburant et les revêtements.

Applications adaptées : les huiles minérales courantes, les huiles moteur, les carburants usuels, la plupart des milieux hydrocarbures et les applications exigeant une résistance au vieillissement à haute température. Son avantage réside dans ses performances globales équilibrées et son coût maîtrisé, éprouvé.

Points à risque : Le FKM dipolymère n'est pas résistant à tous les carburants, à tous les solvants ou à tous les produits chimiques — il est particulièrement sensible au méthanol, à l'éthanol, au MTBE et aux autres carburants oxygénés, ainsi qu'aux alcalis forts, aux amines et aux esters de faible masse moléculaire. Le FKM standard peut présenter un gonflement important et une réduction des performances dans ces conditions. Selon les données de résistance chimique de Chemours, le Viton™ A présente environ 90 % de variation de volume après 168 heures en milieu méthanol à 23 °C, tandis que les types F, GFLT-S et ETP-S affichent environ 5 %.

2) FKM terpolymère standard : VDF/HFP/TFE, environ 68 à 70 % de fluor

Le FKM terpolymère augmente généralement la teneur en fluor grâce à l'ajout de TFE. Le matériau Tecnoflon® FKM de Syensqo distingue le FKM dipolymère (environ 66 % de fluor) du FKM terpolymère (environ 68 à 70 % de fluor), soulignant que le système terpolymère offre une meilleure résistance chimique en raison de sa teneur plus élevée en fluor.

Dans la famille Viton™, les types B et F appartiennent généralement aux FKM terpolymères. Selon les données de Chemours, le type B contient environ 68,5 % de fluor, tandis que le type F peut atteindre jusqu’à environ 69,5 % de fluor ; le type F est conçu pour des applications nécessitant une résistance supérieure aux fluides, des propriétés de barrière contre la perméation des carburants, ainsi que pour les joints, les garnitures et les joints toriques.

Applications adaptées : systèmes automobiles d’alimentation en carburant, carburants contenant des composés aromatiques, carburants contenant de l’alcool, revêtements internes des tuyaux d’alimentation en carburant, joints des systèmes d’injection de carburant, joints aéronautiques pour carburants, milieux hydrocarbures/aromatiques résistants aux produits chimiques.

Points à risque : Une teneur accrue en fluor s’accompagne généralement d’une réduction de la flexibilité à basse température. Selon les notes de sélection des matériaux de Chemours, l’augmentation de la teneur en fluor améliore la résistance aux fluides, mais diminue la flexibilité à basse température.

2. En fonction de la teneur en fluor : « Plus élevé n’est pas toujours mieux », mais il s’agit d’un équilibre entre « résistance aux fluides » et « performance à basse température »

Cela peut être formulé comme l'argument central de l'article : le FKM à forte teneur en fluor est plus résistant aux carburants/solvants, mais l'étanchéité à basse température peut en souffrir ; le FKM à faible teneur en fluor est plus souple, mais pas nécessairement résistant aux carburants.

Le tableau suivant des données Chemours convient parfaitement pour illustrer ce point sous forme de graphique ou de courte vidéo. Remarque : il s'agit des valeurs nominales d'essai d'une formulation standard spécifique et ne doit pas être considéré directement comme représentatif des spécifications des matériaux caoutchoutiques de tous les fournisseurs. Chemours précise également que ces données sont fondées sur les résultats d'essais d'un vulcanisat standard à dureté 75 Shore A, chargé de noir de carbone N990.

Source des données : données de gonflement des fluides de Chemours comparant les types A, B, F, GLT-S, GFLT-S et ETP-S par rapport au TR-10.

3. Par capacité à basse température : FKM standard, FKM à basse température, FKM à ultra-basse température

1) FKM standard

Les FKM standard des types A/B/F se comportent bien à haute température et dans les huiles/carburants, mais leur performance à basse température n’est pas leur point fort. Les données de Chemours indiquent un TR-10 de type A de -17 °C, de type B de -13 °C et de type F de -6 °C — ce qui montre que, bien que le type F, riche en fluor, offre une meilleure résistance aux carburants, sa capacité d’étanchéité à basse température est relativement moindre.

Comment l’expliquer aux clients :

« Si l’application concerne uniquement des environnements à température ambiante ou à haute température (comme le compartiment moteur), le FKM standard peut convenir ; toutefois, dans le cas d’un véhicule destiné aux régions froides, d’un système de carburant aéronautique ou de conditions de démarrage à basse température, cela ne sera pas suffisant. »

2) FKM à basse température : types GLT et GFLT

L'accent mis sur les FKM à basse température ne porte pas uniquement sur la résistance aux huiles, mais plutôt sur leur capacité à conserver leur aptitude à la récupération d’étanchéité à basse température. Dans les matériaux FKM réticulés au peroxyde de Chemours, les références GLT-200S/GLT-600S sont décrites comme offrant « la meilleure flexibilité à basse température parmi les FKM », tandis que les références GFLT-200S/GFLT-600S sont décrites comme offrant « la meilleure combinaison de flexibilité à basse température et de résistance aux fluides », utilisées notamment dans des applications nécessitant une adhérence dans les systèmes de carburant, une résistance aux carburants oxygénés et une bonne flexibilité à basse température.

La différence entre GLT et GFLT peut s’expliquer comme suit :

GLT : Présente une orientation plus marquée vers la flexibilité à basse température, adaptée aux applications où la performance à basse température est prioritaire, notamment dans les joints utilisés dans les industries du carburant, de la chimie et du pétrole.

GFLT : Allie flexibilité à basse température et résistance aux carburants/carburants oxygénés, adapté aux systèmes de carburant automobiles, aux systèmes de carburant aéronautiques, aux joints toriques pour injecteurs de carburant, etc.

Ne considérez pas simplement le GLT comme un « FKM plus avancé » : Les variations de volume de GLT dans le méthanol peuvent encore être assez importantes, tandis que GFLT offre un meilleur équilibre entre résistance aux basses températures et aux carburants.

3) FKM à ultra-basse température : VPL, XLT, ULT et produits similaires

Pour les joints d’étanchéité exigeant une résistance extrême aux basses températures, le marché propose également des FKM à ultra-basse température. La description par Syensqo de la série Tecnoflon® VPL est la suivante : les FKM à ultra-basse température offrent d’excellentes performances d’étanchéité à basse température tout en conservant une bonne résistance aux fluides/chimiques agressifs, avec un TR10 compris entre -30 °C et -45 °C ; ils sont utilisés dans des applications telles que les joints toriques haute performance pour l’injection de carburant, les composants d’étanchéité pour le secteur pétrolier et gazier, ainsi que pour l’aérospatiale.

Applications adaptées : carburants aéronautiques, systèmes automobiles de carburant pour régions froides, systèmes d’injection de carburant, joints d’étanchéité pour puits pétroliers/gaziers en fond de trou, vannes à basse température.

4. Selon la résistance aux carburants : FKM standard résistant aux carburants, FKM hautement fluoré résistant aux carburants, FKM FKM à faible perméabilité aux carburants

De nombreux clients affirment : « Mon application concerne l’essence, le gazole ou le kérosène aviation — le FKM devrait donc convenir, non ? » Cette affirmation nécessite une analyse plus approfondie.

1) Carburants standards et huiles minérales : le FKM standard est généralement suffisant

Le FKM de type A standard ou le FKM dipolymère se comportent bien face à de nombreuses huiles hydrocarbures et huiles lubrifiantes — c’est également l’une des raisons pour lesquelles le FKM est largement utilisé dans les joints d’étanchéité automobiles, aéronautiques et mécaniques. Chez Chemours, les applications typiques du FKM de type A comprennent les flexibles et tuyaux de carburant, les joints toriques, les joints d’arbre de soupape et les joints d’arbre.

2) Carburants oxygénés et carburants alcoolisés : privilégier les grades F, GF et GFLT

Lorsqu’il est exposé au méthanol, à l’éthanol, au MTBE et à d’autres carburants oxygénés, le risque lié au FKM de type A standard augmente nettement. Sur le tableau de résistance aux fluides de Chemours, l’essence oxygénée constitue une catégorie pour laquelle les grades A-type et GLT-S sont classés « non recommandés », tandis que les grades F-type, GF-S, GFLT-S et ETP-S sont jugés les meilleurs.

Formulations commerciales/techniques :

« Lorsqu’un client travaille avec de l’essence, de l’essence contenant de l’éthanol, de l’essence contenant du méthanol, du biodiésel ou des composants d’échappement liés à la vapeur de carburant, ne vous contentez pas de demander si le matériau est en FKM — interrogez-vous plutôt sur le fait qu’il s’agit bien d’un FKM à haute teneur en fluor résistant aux carburants, et vérifiez s’il existe des données relatives au vieillissement du carburant, aux variations de volume et au taux de perméation. »

3) Faible perméation aux carburants : le FKM de type F, terpolymère à haute teneur en fluor, est plus adapté

Chemours positionne Viton™ de type F comme adapté aux applications d’étanchéité nécessitant des propriétés de barrière contre la perméation aux carburants, ainsi qu’aux joints, joints toriques et garnitures exposés aux carburants automobiles.

Applications adaptées : tuyaux de carburant automobiles, pompes à carburant, joints toriques pour carburant, systèmes d’évaporation des vapeurs de carburant, clapets de réservoirs à carburant, joints pour carburants aéronautiques.

5. Résistance aux acides / aux alcalis forts : FKM standard ≠ FKM résistant aux acides

Il s'agit d'un point où les clients utilisant des vannes chimiques se heurtent le plus fréquemment à des difficultés. Le FKM standard n'est généralement pas adapté aux solutions fortement alcalines, aux milieux à pH élevé ou aux milieux à base d'amines. Dans le tableau de résistance chimique de Chemours, les grades A, B, F, GF-S, GLT-S et GFLT-S sont tous classés « non recommandés » pour les « solutions à pH élevé, alcalis forts, bases organiques », tandis que le grade ETP-S est classé comme le meilleur.

FKM résistant aux acides / FKM de type ETP

Description par Chemours du Viton™ Extreme ETP-600S : il est composé d'éthylène, de TFE et de PMVE, et présente une résistance aux fluides agressifs ; contrairement aux fluoroélastomères conventionnels, il offre une meilleure résistance aux esters, cétones et alcools de faible masse moléculaire, ainsi qu'une résistance aux fluides à pH élevé, aux matériaux alcalins, aux solutions alcalines fortes et aux amines.

Applications adaptées : additifs aminés, solutions de nettoyage alcalines, vannes pour milieux fortement alcalins, canalisations chimiques, fluides de traitement à base d'amines dans les puits pétroliers et gaziers, lubrifiants contenant des amines, certains systèmes de fluides de nettoyage.

Formulations commerciales/techniques :

« La résistance aux acides ne s’obtient pas simplement en augmentant la teneur en fluor des FKM standards. Pour les alcalis forts, les amines, les cétones et les esters, il convient d’envisager des systèmes plus spécialisés tels que l’ETP, le FEPM ou le FFKM, et la compatibilité spécifique avec les milieux concernés doit être vérifiée par des essais d’immersion. »

6. Par système de vulcanisation : vulcanisation au bisphénol, vulcanisation aux peroxydes, vulcanisation aux amines

Le système de vulcanisation n’est pas un détail mineur : il influe sur la déformation rémanente sous compression, la résistance à l’eau/à la vapeur, la résistance aux acides et aux alcalis, les performances à basse température ainsi que l’adhérence aux métaux.

1) FKM vulcanisé au bisphénol : courant, mature, bonne déformation rémanente sous compression

Les FKM des types A, B et F sont généralement vulcanisés à l’aide de systèmes à base de bisphénol AF. Les documents techniques de Chemours indiquent que les matériaux Viton™ des types A, B et F utilisent typiquement le bisphénol AF associé à un système accélérateur approprié pour la vulcanisation ; la plupart des fluoroélastomères actuels utilisent une réticulation au bisphénol AF.

Avantages : Procédé de transformation mature, vitesse de vulcanisation satisfaisante, excellente performance en matière de déformation rémanente sous compression, adapté à la grande majorité des joints toriques, des joints d’étanchéité et des joints d’arbre de soupape.

Inconvénients : Moins résistant lorsqu’il est exposé à la vapeur, à l’eau chaude, à des solutions aqueuses acides, à des alcalis forts, aux amines ou à certains milieux spécifiques — pas nécessairement le meilleur choix.

2) FKM réticulé au peroxyde : mieux adapté aux produits chimiques agressifs, aux basses températures et aux systèmes spécialisés

Les matériaux Syensqo indiquent clairement que, pour une teneur en fluor identique, le FKM réticulé au peroxyde présente une meilleure résistance chimique que le FKM réticulé par voie ionique ou au bisphénol, en raison d’un mécanisme de réticulation différent, ce qui le rend adapté à des environnements plus exigeants ; il offre également une meilleure flexibilité à basse température, une meilleure résistance à l’eau chaude, une meilleure tenue au fluage sous compression et de meilleures performances d’adhésion aux métaux.

Chemours signale également que les systèmes de réticulation au peroxyde permettent de réticuler des polymères utilisant des matériaux à faible viscosité tels que le GLT-S, le GFLT-S et des produits similaires, qui seraient autrement difficiles à réticuler au bisphénol ; tandis que, dans les systèmes GF-S, GBL et similaires, la réticulation au peroxyde confère une résistance améliorée aux lubrifiants automobiles agressifs, à la vapeur et aux acides.

Applications adaptées : fKM à basse température, GFLT, ETP, applications résistantes à l’eau/à la vapeur et aux acides, lubrifiants agressifs, systèmes de refroidissement automobiles, systèmes de carburant aéronautique, joints chimiques pour l’industrie pétrolière et gazière.

3) FKM réticulé aux amines : un système historique, désormais rarement choisi en tant que solution principale

Les documents techniques de Chemours indiquent que les agents de réticulation à base de diamines ont été utilisés dès 1957 pour la réticulation du Viton™ A ; cette réticulation est lente et le fluage sous compression n’est pas optimal, mais elle offre des avantages particuliers pour la liaison avec des inserts métalliques et la résistance à l’extrusion à haute température.

Dans la pratique courante :

« En général, les clients n’ont pas besoin de demander spécifiquement une réticulation aux amines, sauf lors du remplacement d’un produit ancien, de la nécessité d’une liaison métallique particulière ou de la reproduction d’une formulation historique. »

7. Logique de sélection pour les trois types de clients

A. Clients du secteur automobile (carburants)

Ne vous contentez pas de dire « le FKM est résistant aux carburants ». Posez plutôt les questions suivantes : s'agit-il d'essence, de gazole, d'essence contenant de l'éthanol, d'essence contenant du méthanol, de biodiesel ou de carburant contenant des additifs ? Une faible perméabilité est-elle requise ? Est-ce destiné à une utilisation en région froide ? S'agit-il d'un joint dynamique ?

Approche recommandée :

Les matériaux de Chemours indiquent que le type F est utilisé pour les applications d’étanchéité nécessitant des propriétés de barrière à la perméation des carburants, tandis que le type GFLT équilibre souplesse à basse température et résistance aux fluides.

B. Clients utilisant des carburants aéronautiques

L’accent mis sur les joints d’étanchéité pour carburants aéronautiques porte généralement non seulement sur la « résistance aux carburants », mais aussi sur la compatibilité avec les carburants, l’étanchéité à basse température, la déformation rémanente sous compression et la marge de sécurité.

Approche recommandée :

Les applications typiques de Syensqo pour le FKM à ultra-basse température comprennent les joints toriques haute performance pour l’injection de carburant, les composants d’étanchéité pour le secteur pétrolier et l’aérospatiale.

C. Clients des vannes chimiques

Les clients des vannes chimiques sont les plus exposés à une « utilisation inappropriée du FKM », car ce qu’ils rencontrent n’est souvent pas un hydrocarbure unique, mais un mélange de solvants, d’acides, de bases, d’amines, de cétones, d’esters, de vapeur et d’agents de nettoyage.

Approche recommandée :

Le tableau de résistance chimique de Chemours indique que les grades standard A/B/F/GFLT ne sont pas recommandés pour les milieux à pH élevé, les alcalis forts et les bases organiques, tandis que l’ETP-S est cité comme le grade le plus performant ; la page dédiée à l’ETP-600S précise également qu’il résiste aux solutions alcalines fortes, aux amines et aux fluides à pH élevé.

Résumé final

Le FKM peut être davantage subdivisé selon les critères suivants :

Conclusion à communiquer aux clients :

« Le FKM n’est pas un matériau universel — même au sein de la famille des FKM, les types ne sont pas interchangeables. Pour les clients utilisant des carburants automobiles, des carburants aéronautiques et des valves chimiques, la principale erreur à éviter est de mentionner uniquement « FKM ». Il convient plutôt de spécifier clairement le type de FKM, sa teneur en fluor, son système de vulcanisation, ses caractéristiques à basse température et ses données de vieillissement dans les milieux concernés. »