a) b - École Polytechnique de Montréal

RÉSUMÉ
Cette thèse présente, pour la première fois, une étude complète des morphologies de contact
interfacial (engloutissement complet) pour des mélanges ternaires, quaternaires et quinaires de
polyaniline (PANI) avec quatre polymères commercialement disponibles : le polyéthylène à
haute densité (HDPE), le polystyrène (PS), le poly(méthyl méthacrylate) (PMMA) et le
polyfluorure de vinylidène (PVDF). La morphologie d’engloutissement complet est une structure
dictée par la tension interfaciale et est thermodynamiquement prévisible selon la théorie
d’étalement de Harkins. Ce type de microstructure est formé dans un mélange polymère ternaire
quand un des coefficients d’étalement, tel que calculé par les tensions interfaciales des paires de
polymères dans le système, a une valeur positive. L’extension aux systèmes quaternaires et
quinaires de définitions thermodynamiques similaires mène à la prédiction et à la formation de
mélanges à plusieurs composants ordonnés hiérarchiquement. Le contrôle de la composition des
composants de tels systèmes ordonnés hiérarchiquement, dans le cas des mélanges binaires,
ternaires, quaternaires et quinaires, permet de produire des structures à percolation multiple, dans
lesquelles toutes les phases sont pleinement interconnectées et interpénétrées. Cette approche est
utilisée pour atteindre l’objectif de ce travail de recherche qui est d’échafauder un ensemble de
techniques pour réduire le seuil de percolation des composants dans les mélanges. Le seuil de
percolation des phases est défini comme étant la formation de connectivité sur une longue
distance dans un système aléatoire. Les restrictions géométriques des phases dans des systèmes
auto-assemblés, par exemple dans des structures dictées par la tension interfaciale telles les
morphologies à percolation multiple, peuvent réduire le seuil de percolation des phases de
manière significative. Une autre partie de ce travail visait la préparation de substrats poreux à
très petite surface provenant de mélanges polymères à percolation multiple, suivie par la
déposition de PANI, un polymère conducteur, sur la surface interne poreuse par une technique
couche par couche.
Des mélanges polymères constitués de plusieurs composants, dont le HDPE, le PS, le PMMA, le
PVDF et le PANI, et, dans certains cas, le PP, le PEMA, et le PS-co-PMMA, ont été préparés
dans un mélangeur interne. Des échantillons en forme de disque ont été préparés dans une presse
v