This work aims at developing polymer surfaces with enhanced hydrophobicity by controlling both the surface chemistry and the surface structure. As a first step, a chemical surface modification is achieved by the incorporation of a synthetized tailored fluorinated copolymer, named POISE-a (Polymer prOcessing Interface StabilizEr), in a commercial polystyrene matrix. Then, a complementary physical approach based on micro-structuration of a polymer surface is used. Polystyrene films containing various contents of POISE-a were elaborated by a solvent casting method. The structuration of the films was conducted by replicating a texture from a nickel insert using a hot-embossing technique with optimized processing conditions. The beneficial effect of POISE-a on both the wettability properties and the replication efficiency was evaluated by the water/polymer static contact angle and the quantification of the replication rate, respectively. The use of this tailored additive, even at low percentages (i.e., 1 wt.%), associated with the structuration of the PS surface, improves both the hydrophobicity of polystyrene and the robustness of the replication process.

Le panneau isolant sous vide, PIV est principalement constitué d’un matériau de cœur nano-poreux encapsulé sous vide par une enveloppe barrière multicouche polymère-métal. Dans l’objectif d’étendre le domaine d’emploi des PIV sur le marché de l’isolation thermique du bâtiment, il est nécessaire d’améliorer les performances d’étanchéités et la résistance en température et humidité des complexes barrières métallisés, ces derniers représentant le point faible des PIV. Ce travail a pour objectif d’identifier les différentes modifications subies par ces complexes au cours de leurs fonctionnement et de déterminer les mécanismes à l’origine de leur dégradation prématurée. Des vieillissements à 70 °C et 90 %RH (conditions maximales d’utilisations identifiées pour le bâtiment français) ont été réalisés à la fois sur les composants, sur les complexes et sur les PIV pour des temps compris entre 1 et 870 jours. A l’échelle microscopique, la dégradation chimique du polyéthylène téréphtalate (PET) et de l’adhésif polyuréthane (PU) ont été étudiées par spectroscopie IR. Des marqueurs de l’hydrolyse ont ainsi pu être identifiés et ont permis de mettre en évidence la dégradation de ces deux composants au sein du complexe. L’hydrolyse ayant des répercussions directes sur les propriétés mécaniques des polymères explique la fragilisation à long terme de l’enveloppe. L’action de l’eau entraine également un gonflement et une plastification du PET, mis en évidence par mesure gravimétrique. Ces derniers peuvent entrainer des modifications de microstructure ayant des répercussions directes sur les mécanismes de transports des molécules d’eau et ainsi participer à la fragilisation du complexe. A l’échelle macroscopique, des mesures fines de retrait des films polymères ont été réalisées. Ces dernières ont été corrélées aux différentes délaminations de l’enveloppe barrière. Des analyses aux interfaces ont permis de déterminer le mode de rupture, adhésif ou cohésif.