如何改善橡膠的耐熱性和耐寒性，即擴大其使用溫度的范圍：

 

在高于*定溫度時，橡膠由于老化而失去彈性；在低于*定溫度時，橡膠由于玻璃化而失去彈性。

 

 

 

 

改善高溫耐老化性能，提高耐熱性

 

 

01 

  改變橡膠的主鏈結構

 

 

 

 

(a) 主鏈不含雙鍵；

(b) 主鏈上含雙鍵較少的丁基橡膠（異丁烯與異戊二烯）；

(c) 主鏈上含S原子的聚硫橡膠；

(d) 主鏈上含有O原子的聚醚橡膠；

(e) 主鏈上均為非碳原子的二甲基硅橡膠。

 

 

02

改變取代基結構

 

 

帶有*電子取代基的橡膠易氧化：天然橡膠、丁苯橡膠。

 

帶有吸電子取代基的橡膠不易氧化：氯丁橡膠、氟橡膠。

 

 

03

改變交聯鏈的結構

 

 

原則：含硫少的交聯鏈鍵能較大，耐熱性好，如果交聯鍵是C-C或C-O，鍵能更大，耐熱性更好。（氯丁橡膠用ZnO硫化交聯鍵為-C-O-C-，天然橡膠用過氧化物或輻射交聯，交聯鍵為-C-C-）。

 

 

 

降低玻璃化溫度，改善耐寒性

任何增加分子鏈的活動性，削弱分子間相互作用的措施都會使玻璃化溫度下降，任何降低聚合物結晶能力和結晶速度的措施均會增加聚合物的彈性，提高耐寒性（因為結晶就是高分子鏈或鏈段規整排列，它會大大增加分子間相互作用力，使聚合物強度增加，彈性下降）。

 

 

 

01

加增塑劑：削弱分子間作用力

 

 

如氯丁膠Tg-45℃，加葵二酸二丁酯 Tg（-80℃）可使其的 Tg-62℃；

 

如用磷酸三甲酚酯（-64℃）可使其Tg-57℃。

 

可見增塑效果不僅與增塑劑結構有關，還與它本身Tg有關，增塑劑的越低，則增塑聚合物的也越低。

 

 

02

  共聚

 

 

聚苯乙烯有大的側基，所以主鏈內旋轉難，較剛性， Tg高于室溫，但共聚后的丁苯橡膠為-53℃，聚丙烯晴有.性，所以主鏈內旋轉難，較剛性，Tg高于室溫，用丁二烯與丙烯晴共聚后的丁睛橡膠為-42℃。

 

 

03

降低聚合物結晶能力

 

 

線型聚乙烯分子鏈很柔，Tg很低，但由于規整度高，所以結晶，聚乙烯難以當橡膠用，引入體積較小的非.性取代基甲基來破壞其聚乙烯分子鏈的規整性，從而破壞其結晶性，這就是乙烯與丙烯共聚橡膠Tg =-60℃。

 

通過破壞鏈的規整性來降低聚合物結晶能力，改善了彈性但副作用是有損于強度。