如何改善橡胶的耐热性和耐寒性？

如何改善橡胶的耐热性和耐寒性，即扩大其使用温度的范围：在高于一定温度时，橡胶由于老化而失去弹性；在低于一定温度时，橡胶由于玻璃化而失去弹性。

一、改善高温耐老化性能，提高耐热性

1、改变橡胶的主链结构

(1)、主链不含双键。

(2)、主链上含双键较少的丁基橡胶（异丁烯与异戊二烯）。

(3)、主链上含S原子的聚硫橡胶。

(4)、主链上含有O原子的聚醚橡胶。

(5)、主链上均为非碳原子的二甲基硅橡胶。

2、改变取代基结构

(1)、带有供电子取代基的橡胶易氧化：天然橡胶、丁苯橡胶。

(2)、带有吸电子取代基的橡胶不易氧化：氯丁橡胶、氟橡胶。

3、改变交联链的结构：原则：含硫少的交联链键能较大，耐热性好，如果交联键是C-C或C-O，键能更大，耐热性更好。（氯丁橡胶用ZnO硫化交联键为-C-O-C-，天然橡胶用过氧化物或辐射交联，交联键为-C-C-）。

二、降低玻璃化温度，改善耐寒性

任何增加分子链的活动性，削弱分子间相互作用的措施都会使玻璃化温度下降，任何降低聚合物结晶能力和结晶速度的措施均会增加聚合物的弹性，提高耐寒性（因为结晶就是高分子链或链段规整排列，它会大大增加分子间相互作用力，使聚合物强度增加，弹性下降）。

1、加增塑剂：削弱分子间作用力

如：氯丁胶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℃。

可见增塑效果不仅与增塑剂结构有关，还与它本身Tg有关，增塑剂得越低，则增塑聚合物的也越低。

2、共聚：聚苯乙烯有大的侧基，所以主链内旋转难，较刚性， Tg高于室温，但共聚后的丁苯橡胶为-53℃，聚丙烯腈有极性，所以主链内旋转难，较刚性，Tg高于室温，用丁二烯与丙烯晴共聚后的丁睛橡胶为-42℃。

3、降低聚合物结晶能力：线型聚乙烯分子链很柔，Tg很低，但由于规整度高，所以结晶，聚乙烯难以当橡胶用，引入体积较小的非极性取代基甲基来破坏其聚乙烯分子链的规整性，从而破坏其结晶性，这就是乙烯与丙烯共聚橡胶Tg=-60℃。通过破坏链的规整性来降低聚合物结晶能力，改善了弹性但副作用是有损于强度。