Le mélange de polymères offre une voie pratique et économique pour élaborer de nouveaux matériaux qui peuvent avoir des propriétés que chacun des polymères ne possède pas nécessairement. L’élaboration de mélanges de polymères à base de PP a souvent pour objet d’obtenir des matériaux avec une résistance au choc élevée, une rigidité suffisante et une processabilité adéquate. Le polycarbonate (PC) est mélangé avec le PP en raison de ses propriétés exceptionnelles (rigidité élevée et résistance au choc excellente) par rapport à d’autres polymères techniques. Le PC se disperse mal dans le PP car ils sont immiscibles entre eux et leur rapport de viscosité très élevé. La clé pour obtenir des mélanges PP/PC avec une résistance au choc élevée et une rigidité suffisante consiste à les compatbiliser et à diminuer le rapport de viscosité de manière efficace. De nouveaux agents compatibilisants ont été développés pour renforcer les interactions entre le PC et le PP et contrôler la morphologie des mélanges. Les mélanges PP/PC obtenus ont une très résistance au choc et une rigidité suffisante. La performance des agents compatibilisants ainsi que les mécanismes d’amélioration de la résistance au choc ont été étudiés. L’évolution de la morphologie des mélanges PP/PC ainsi que la relation entre la composition et la microstructure ont été simulées avec l’aide des théories de dynamiques à l’échelle moléculaire et mésoscopique / Polymer blending provides a practical and economic way of preparing new materials with combinations of properties not available in a single polymer. In order to improve the toughness of polypropylene while retaining its rigidity as much as possible, a new concept “rigid–rigid polymer toughening” was developed. Polycarbonate (PC) was selected to blend with PP in this study because of the advantages it provides over many other conventional engineering polymers in terms of high strength and toughness. The key to obtaining materials with high toughness and balanced rigidity relies on effectively compatibilizing this polymer pair and reducing the viscosity ratio. In this study, novel compatibilizers for the PP/PC blend were prepared or chosen to promote interactions between PP and PC and control the morphology of the blend. Some of the compatibilizers took the role of both compatibilizer and toughener. The performance of compatibilizers and toughening mechanism of blends were studied in detail. The morphology evolution of PP/PC blends and the relationship between the composition and microstructure were simulated based on molecular dynamics and mesodyn theories

La première partie de ce travail traite des propriétés mécaniques de matériaux silicones de type HCR réalisés à partir de macromolécules dont la structure a dû être déterminée. Les relations existantes entre macromolécules initiales et matériaux finaux sont discutées. Cela nous a permis d’isoler un seul paramètre à ajuster pour développer un procédé permettant l’architecturation des propriétés mécaniques d’une membrane en silicone : la densité de réticulation. Ensuite, nous avons comparé trois classes d’élastomères silicones en tentant de comprendre comment les différences de réseau, comprenant une matrice commune mais des moyens de réticulation et renforcements différents, influaient sur les propriétés mécaniques simples (par exemple de traction et de dureté) et plus avancées (comme les propriétés dynamiques et élastiques). L’influence du réseau, des charges, du mécanisme de réticulation et les différentes interactions existantes entre eux, ont orienté notre choix sur la formulation dont la réticulation est la plus contrôlée, et les propriétés élastiques les meilleures, c’est-à-dire les LSR. Nous avons alors développé un procédé permettant de contrôler localement la cinétique de réticulation d’une formulation silicone par dégradation du catalyseur aux UV. Ce procédé très simple nous a permis d’obtenir une large gamme de propriétés mécaniques avec des conditions de réticulations semblables. Les deux premières études ont permis d’expliquer plus facilement le comportement mécanique des matériaux-sous-réticulés. Des membranes anisotropes ont pu être réalisées à l’aide de masques à motifs. Les membranes obtenues ont même ouvert la porte à des perspectives très intéressantes, comme l’architecturation de surface par lavage au solvant, la post-fonctionnalisation chimique via les fonctions non réagies, et le collage cohésif silicone-silicone. / The first part of this work deals with the mechanical properties of high consistency silicone rubbers crafted from macromolecules whose structure had to be determined, and the existing links between initial macromolecules and final material behavior. It allowed us to choose only one parameter to adjust in order to manufacture mechanically architectured silicone membranes: the crosslinking density. Then, three types of silicone elastomers were compared in an attempt to understand how network differences, comprising the same matrix but different crosslinking chemistry and reinforcement, influenced the mechanical properties, both simple (such as hardness and modulus), and more complex (dynamic, and elastic). The influence of the network, fillers, matrix and the different interactions between them oriented our choice towards the silicone ty with the best control of the crosslinking and best elasticity, namely LSR. Then, we developed a process allowing the local control of the crosslinking kinetics of a silicone formulation by UV degradation of the crosslinking catalyst prior to regular heat crosslinking. From this simple and versatile process, materials with a wide range of mechanical properties were manufactured and characterized. The first two studies helped us to understand the mechanical properties of under and regularly crosslinked materials. Anisotropic membranes were also manufactured thanks to the use of patterned masks during irradiation. The obtained materials opened up new promising perspectives, such as surface architecturation through solvent wash of under crosslinked zone, chemical post functionalization of unreacted moieties, or even cohesive silicone-silicone gluing.