Cliquez pour agrandir l'image

Deux grandes voies sont utilisées pour compatibiliser des mélanges de polymères immiscibles. La plus classique consiste à ajouter (compatibilisation physique), ou synthétiser in-situ lors du mélangeage (compatibilisation réactive), des copolymères à blocs ou greffés, qui ont un rôle comparable à celui des tensio-actifs dans les émulsions de fluides de faible viscosité. L’autre voie est celle utilisée dans les émulsions de Pickering, et consiste à ajouter des nanoparticules, sphériques ou anisométriques, qui, pour des raisons thermodynamiques et cinétiques, migrent à l’interface des deux polymères lors du mélangeage et forment une interphase nanocomposite plus ou moins structurée.

L’analyse des propriétés viscoélastiques linéaires en cisaillement oscillatoire, c’est-à-dire des modules de conservation G’ et G’’ en fonction de la fréquence, à l’aide du modèle de Palierne dans sa forme réduite (tension interfaciale supposée isotrope), a permis de montrer une réduction de la tension interfaciale « apparente » par ajout de nanoparticules localisées à l’interface.  Cette diminution de l’énergie interfaciale apparente tend à favoriser les mécanismes de rupture des nodules et donc à affiner la morphologie du mélange. Combinée à l’inhibition des phénomènes de coalescence inter-nodulaire, en raison de la présence d’une interphase nanostructurée qui constitue une barrière plus ou moins solide, la réduction de tension interfaciale apparente conduit in-fine à une stabilisation de la morphologie nodulaire pour des fractions de nanoparticules formant une interphase bien développée.