La préparation du caoutchouc naturel hydrogéné (HNR) par réaction avec l'hydrazine et le peroxyde d'hydrogène et le latex de caoutchouc naturel a été intéressée. L’influence de conditions de réaction, types et volume de solvants, volume du  réactionnel, la quantité d’hydrazine et de peroxyde d’hydrogène sur le degré d’hydrogénation du caoutchouc naturel a été étudiée. Le structure et  détermination du degré d’hydrogénation des caoutchoucs naturel hydrogénés a été analysée par  résonance magnétique nucléaire (RMN), transformée de fourier infrarouge (FTIR) et spectroscopie Raman. Un degré d'hydrogénation de 18 % a été obtenu à 1.0 - 2.0 du la molaire de d’hydrazine et de peroxyde d’hydrogène, température optimale de 50°C et le temps de réaction de 24h. Afin d'améliorer le degré d'hydrogénation, des solvants tels que le toluène et le hexane et l'effet de le volume du réactionnel ont été étudiée, ce qui a permis d'obtenir des degrés d’hydrogénation  élevés (proches de 65% avec le toluène). D’autre part, des mesures de tailles de particules de latex ont montré que l’hydrogénation du caoutchouc naturel n’avait pas d’effet sur latex de caoutchouc naturel. Un résultat également intéressant concerne le détermination du taux de gel. Ce gel augmente avec le degré d’hydrogénation, prouvant que des réactions de réticulation ont eu lieu. Néanmoins aucun effet de degré d’hydrogénation sur le température de transition vitreuse n’est détecté. La dureté et viscosités Mooney augmentent, en lien avec l’augmentation du taux de gel. Par ailleurs, la résistance thermique du caoutchouc naturel hydrogéné est considérablement améliorée lorsque le degré d’hydrogénation augmente. Le partie suivante est consacrée à la vulcanisation du caoutchouc. Deux types de réticulation ont été utilisés : au soufre et au peroxyde. Les élastomères HNR réticulés montrent une meilleure résistance à l’ozone et l’UV que le NR réticulé. De plus, cette résistance à l’ozone et l’UV est plus élevée pour le réticulation au soufre, comparée à le réticulation au peroxyde. Une bonne corrélation entre les images de microscopie optique et les résultats des analyses Raman est obtenue. La préparation et l’étude de mélanges HNR/PP obtenus par vulcanisation dynamique en utilisant du peroxyde et du soufre comme agents de réticulation. Un degré d’hydrogénation de 65% a été choisi, et différentes ratio HNR/PP ont été étudiés, et comparés avec des mélanges NR/PP. La morphologie des mélanges a été caractérisée par spectroscopie Raman, ce qui a permis d’obtenir des images cartographie Raman indiquant de façon précise le localisation et la distribution des phases de caoutchouc et de PP.  Une bonne corrélation entre le cartographie Raman et les images de microscopie électronique à balayage (SEM) est obtenue. Ainsi il apparaît que les particules de caoutchouc sont dispersées dans une phase continue de PP, ceci à la fois pour le HNR et le NR. L’étude des propriétés mécaniques a montré que celles-ci étaient gouvernées principalement par le phase continue de PP. / The non-catalytic hydrogenation of natural rubber latex (NRL) was carried out by using diimide generated in situ from the reaction between hydrazine (N2H4) and hydrogen peroxide (H2O2). The effects of mole ratios of [C=C]:[N2H4]:[H2O2], reaction conditions, solvent types, solvent volumes and reaction scale-up on the hydrogenation levels were investigated. Nuclear magnetic resonance (NMR), Fourier transform infrared (FTIR), and Raman spectroscopic techniques were employed to investigate the chemical structure of the hydrogenated natural rubber (HNRs) and to quantify the hydrogenationlevels. It was found that variations in moles of N2H4 and H2O2 in the range of 1.0-2.0 moles resulted in degrees of hydrogenation in the range of 10-18%. Little improvement in hydrogenation levels of HNRs was obtained when NRL particles were swollen in solvents by which toluene yielded better results than hexane. The increase in toluenevolume resulted in the increase in hydrogenation levels up to 42 %. TEM micrographs revealed that swelling mainly occurred at the surface of NRL particles, implying that hydrogenation reaction confined largely at the surface of NRL particles. After removal of toluene, particle size and particle size distribution of partially hydrogenated NRL remained unchanged. To further improve degrees of hydrogenation, the reaction volume was extended and 65% hydrogenation levels were obtained. Therefore, 14%HNR, 33%HNR, and 65%HNR were successfully prepared under suitable reaction conditions. However, crosslinking and cis-trans isomerization were side-reactions occurring during hydrogenation. Gel and trans contents increased with increasing hydrogenation levels, leading to the increase in hardness of HNRs. Mooney viscosities of HNRs increased with increasing degrees of hydrogenation due to the increased gel contents. Mooney torquerelaxation of NR and HNRs were similar. Thermogravimetric analysis revealed that vi HNRs had greater thermal stability than NR and thermal stability increased with increasing degrees of hydrogenation. HNR vulcanizates were much better resistant to ozone and UV than cured NR. Sulfur-vulcanized rubbers had greater ozone resistance than peroxide-cure rubbers due to less amounts of carbon-carbon double bonds present in rubbers. In addition, modulus at low strain and tensile strength of sulfur-cured rubbers were higher than those of peroxide-cured rubbers, but lower elongation due to higher crosslink densities. Also, modulus at low strain and tensile strength increased with increasing hydrogenation levels of HNRs, in contrast to strain at break. Thermoplastic vulcanizates (TPVs) from blends of HNR and Polypropylene (PP) were prepared via dynamic vulcanization using peroxide and sulfur as curing agents. The effects of blend ratios on mechanical properties of TPVs were investigated. Tensile strength increased with increasing PP portions, but breaking strain decreased. Morphology of TPVs was characterized with Raman mapping and scanning electron microscope (SEM). The phase sizes of crosslinked rubber obtained from both techniques were correlated well.

Cette thèse porte sur l’étude du comportement au moussage d’un élastomère silicone et de thermoplastiques vulcanisés (TPV) à base de silicone. Le moussage a été réalisé à l’aide des procédés batch et d’extrusion moussage en utilisant le CO2 comme agent moussant. Lamicrostructuration de fluorosilicone, ayant une grande affinité avec le CO2, dans la silicone favorise grandement le moussage par nucléation hétérogène. La morphologie du mélange et des mousses résultantes ainsi que la rhéologie en cisaillement et en écoulement biélongationnelont été améliorés en élaborant sous cisaillement des structures branchées de chaines silicones en présence d’un faible taux de peroxyde. En effet, la modification chimique sous écoulement permet de réduire la taille des nodules de fluorosilicone augmentant ainsi la densité volumique de sites de nucléation potentiels. Elle permet également de créer des structures hyperbranchées générant des propriétés de durcissementdes contraintes en écoulement bi-élongationnel ce qui a pour effet de réduire la croissance cellulaire et la coalescence lors de l’expansion de la mousse.La deuxième partie est dédiée à l’étude du moussage de TPV silicone pour lesquels la phase silicone est partiellement réticulée. Ces TPV ont étonnement le même comportement en rhéologie élongationnelle que la matrice polyéthylène basse densité (PEBD). Bien que les TPVs atteignent des bonnes propriétés en termes d’élongation à rupture à l’état fondu, leur comportement au moussage est très différent. En effet il est principalement lié à leur viscosité sous fort taux de cisaillement ainsi qu’aux conditions d’extrusion i.e. la pression avant filière et la détente en sortie de filière. Avec un taux de réticulation approprié de laphase élastomère, le TPV mousse de manière similaire que le PEBD / This work is devoted to the study of the foaming behavior of a silicone elastomer and thermoplastic vulcanizates (TPV) based silicone. The foaming step was carried out by batch and extrusion foaming processes with CO2 as blowing agent. The foamability of silicone elastomer was improved by a microstructuration of fluorosilicone which is a highly CO2-philic elastomer through heterogeneous nucleation. The foam and blend morphologies as well as the rheology in shear and bi-elongation modes were further fitted by branching silicone chains under shearing conditions in a roll mill with a small amount of peroxide. Indeed, this dynamic chemical modification reduces the size of fluorosilicone droplets which leads to increase the volume density of nucleating sites and consequently lowers the mean bubble size. Furthermore, it allows also the formation of multi-scale branched structures inducing a strain hardening behavior in bi-elongational flow which restrict the cell growth and coalescence during foam expansion.The second part deals with the foaming behavior of TPV silicone in which partially crosslinked silicone nodules are dispersed. Surprisingly, formulations exhibit close rheological behavior in elongation modes that the neat polyethylene (LDPE) matrix and reach prerequisites for foaming applications in terms of elongation at break. However, their foaming behavior are far different and are correlated to the extrusion foaming parameters which are known to control the nucleation i.e. the pressure before the die and the depressurization rate at the die exit. A proper choice of the gel content allows a TPV foamability close to that of LDPE