a) b - École Polytechnique de Montréal

se localisera à l’interface des phases de HDPE et de PMMA dans une morphologie
d’engloutissement complet. Les résultats expérimentaux confirment la prédiction de la
morphologie par la théorie d’étalement, l’identification des phases étant clairement établie par la
topographie induite par la gravure par FIF et subséquemment quantifiée par l’analyse par MFA
en mode topographique. Un article publié, présentant pour la première fois une structure à
percolation double avec une couche de PS en forme de microgaine située à l’interface entre le
HDPE et le PMMA, est inclus en annexe. Il est démontré que par une combinaison de la théorie
classique de l’étalement et du contrôle de la concentration des phases, une couche uniforme de
PS est assemblée entre les phases avec un seuil de percolation extrêmement faible de 3 % de PS.
L’ajout d’une quatrième phase (polyfluorure de vinylidène, PVDF) au mélange ternaire avec un
engloutissement complet de HDPE/PS/PMMA, en autant que toutes les équations
thermodynamiques d’étalement soient satisfaites, mène à un ordre hiérarchique des phases,
HDPE|PS|PMMA|PVDF. Dans cette morphologie particulière, les phases de HDPE et de PVDF
deviennent les phases extérieures, alors que le PS et le PMMA se situent dans le milieu; le PS est
adjacent au HDPE, et le PMMA, adjacent au PVDF. Il est démontré que l’ordre des phases dans
tous les mélanges ternaires, HDPE|PS|PMMA, HDPE|PS|PVDF, HDPE|PMMA|PVDF, et
PS|PMMA|PVDF, est correctement prédit par l’équation de Harkins et est en accord avec l’ordre
des phases dans le mélange quaternaire HDPE|PS|PMMA|PVDF. La valeur positive du
coefficient d’étalement λPS/PVDF = 3,8 mN/m) dans le système ternaire HDPE/PS/PVDF indique
également que la phase de PS se situe entre le HDPE et le PVDF, ce qui est en accord avec
l’ordre du PS dans le mélange quaternaire. La théorie d’étalement de Harkins prédit que l’ajout
de PANI au mélange quaternaire HDPE|PS|PMMA|PVDF mènera à une structure ordonnée
hiérarchiquement HDPE|PS|PMMA|PVDF|PANI. Les coefficients d’étalement positifs des
différents mélanges ternaires montrent que tous les mélanges quaternaires, de même que le
mélange quinaire, de ces cinq polymères, devraient être ordonnés selon cette hiérarchie. Les
résultats expérimentaux sont en excellent accord avec ces prédictions.
Suite à la détermination théorique de l’ordre de toutes les phases, le contrôle de la composition
des phases permet de générer des morphologies innovatrices, telles la morphologie en « oignon »
et les structures à percolation multiple. Les micrographies obtenues par MEB confirment la
structure en oignon d’un mélange quaternaire HDPE/PS/PMMA/PVDF, avec une matrice de
HDPE et des gouttelettes de PVDF encapsulées par une première coquille de PMMA et une
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