Mécanismes dissipatifs lors du décollement d'adhésifs sensibles à la pression haute performance (foam PSA) dans l'automobile.

Cette these a porte sur l'etude des mecanismes dissipatifs se developpant dans les adhesifs sensibles a la pression haute performance (appeles foam PSA). Ces adhesifs sont a la base des nouvelles techniques d'assemblage dans le secteur automobile. Leur bon fonctionnement depend de leur capacite a dissiper de l'energie lorsqu'ils sont soumis a de fortes deformations. Ces fortes deformations sont permises grâce a leur caractere mou. La litterature sur les problematiques d'adhesion ou, plus recemment, sur la mecanique de la fracture des materiaux mous a jete les fondements de l'etude de ce genre de materiau. Neanmoins, les precedents travaux se sont toujours concentres sur l'etude de materiaux fins et non charges. Dans la these ici presentee, l'accent est mis sur un type d'adhesifs au moins 10 fois plus epais et charge a l'aide de spheres de verre creuses de diametres allant de 10 a 100µm. C'est en particulier cette structure qui confere au foam PSA de nouveaux types de mecanismes dissipatifs. Ces derniers permettent d'atteindre des niveaux d'adherence rarement atteints avec des adhesifs conventionnels. D'une maniere generale, ces mecanismes dissipatifs apparaissent a trois niveaux pendant le decollement. Pour les faibles adherences, l'ensemble de la dissipation se fait par un decollement des microspheres de la matrice en volume dans un espace proche de l'interface entre l'adhesif et le substrat. Ces decollements engendrent un phenomene de fibrillation qui reste confine dans une region de taille restreinte proche de l'interface. Ensuite, lorsque l'adherence augmente, tout le volume de l'adhesif se deforme. Cette deformation entraine le decollement des spheres avec la matrice en volume. Ces decohesions volumiques generent des cavites (phenomene de cavitation) qui peu a peu deconfine l'adhesif. Ce dernier perd alors son caractere de continuum. Durant la croissance de de ces cavites en volume, on observe a l'echelle micrometrique l'occurrence d'instabilites permettant de minimiser l'energie de deformation. Une fois le materiau deconfine, l'adhesif s'oriente suivant une direction privilegiee. Cette orientation se fait en adoptant une structure fibrillaire a l'echelle millimetrique. Un modele semble bien expliquer ce procede ou chacune de ces fibrilles est soumise a un chargement de type traction uniaxiale. Ainsi, la dissipation d'energie est conduite par la rheologie non-lineaire de ces fibrilles en extension. Le parametre pertinent a prendre en consideration dans le pilotage de cette dissipation est alors le taux de deformation. Ce lien sous-entendu entre forme de la zone dissipative et niveau d'adherence a enfin ete explique quantitativement.