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常用橡胶的低温性能研究汇报人：2024-01-11

引言橡胶低温性能概述常用橡胶的低温性能比较橡胶低温性能的改善方法实验研究与分析橡胶低温性能的应用与展望

引言01

低温环境下橡胶材料性能变化在低温环境下，橡胶材料的弹性、硬度、强度等性能会发生变化，甚至可能出现脆化、开裂等现象。橡胶制品在低温领域的应用需求随着航空航天、极地科考、深海探测等低温领域的发展，对橡胶制品的低温性能提出了更高的要求。研究意义通过对常用橡胶的低温性能进行研究，可以为橡胶制品在低温环境下的应用提供理论指导和技术支持，推动相关领域的发展。研究背景和意义

目前，国内外学者已经对多种橡胶材料在低温环境下的性能进行了广泛研究，包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等。这些研究主要关注橡胶材料的玻璃化转变温度、结晶行为、分子链运动等方面。国内外研究现状随着新材料技术和测试技术的不断发展，未来对橡胶低温性能的研究将更加深入。一方面，将更加注重对橡胶材料微观结构和分子链运动的研究，以揭示其低温性能变化的本质；另一方面，将更加注重橡胶材料的改性研究，通过添加增塑剂、防老剂等手段提高其低温性能。此外，还将更加注重橡胶材料在复杂低温环境下的性能研究，如交变温度、低温疲劳等。发展趋势国内外研究现状及发展趋势

橡胶低温性能概述02

脆性温度（Tb）橡胶在低温下失去弹性，变得硬脆并出现裂纹的最低温度。耐寒系数（CC）表示橡胶在低温下的弹性保持率，是评价橡胶耐寒性的综合指标。玻璃化转变温度（Tg）橡胶由高弹态转变为玻璃态的温度，是评价橡胶低温性能的重要指标。橡胶低温性能的定义和评价指标

不同种类的橡胶具有不同的分子结构和化学性质，因此其低温性能也有较大差异。橡胶种类硫化体系对橡胶的交联程度和网络结构有显著影响，进而影响橡胶的低温性能。硫化体系增塑剂可以降低橡胶的玻璃化转变温度和脆性温度，提高其低温性能，但用量过多会导致橡胶强度降低。增塑剂种类和用量填料对橡胶的补强作用可以提高其强度和硬度，但过多的填料会降低橡胶的弹性和耐寒性。填料种类和用量橡胶低温性能的影响因素

常用橡胶的低温性能比较03

天然橡胶的玻璃化转变温度通常比合成橡胶低，因此在低温下更容易变得硬和易碎。玻璃化转变温度耐寒性结晶性合成橡胶通常具有更好的耐寒性，能够在更低的温度下保持弹性和柔韧性。天然橡胶在低温下容易结晶，导致性能下降，而某些合成橡胶则具有较低的结晶倾向。030201天然橡胶与合成橡胶的低温性能比较

顺丁橡胶具有优异的低温性能和耐寒性，在低温下仍能保持较好的弹性和柔韧性。丁苯橡胶低温性能相对较差，在低温下容易变硬和易碎。乙丙橡胶具有较好的低温性能和耐寒性，但可能受到添加剂和填充剂的影响。氯丁橡胶在低温下具有较好的耐候性和耐臭氧性，但低温弹性相对较差。不同牌号橡胶的低温性能比较

橡胶低温性能的改善方法04

123选用具有优异低温性能的橡胶基体，如丁腈橡胶（NBR）、氢化丁腈橡胶（HNBR）等。选择合适的橡胶基体通过添加增塑剂，如邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类等，降低橡胶的玻璃化转变温度，提高其低温弹性。添加增塑剂采用有效的硫化体系，如促进剂和硫黄等，以优化交联密度和提高橡胶在低温下的力学性能。调整硫化体系橡胶配方设计优化

通过改进混炼工艺，如提高混炼温度、延长混炼时间等，使橡胶与配合剂充分混合均匀，提高橡胶的低温性能。混炼工艺优化严格控制压延和压出工艺参数，如辊温、辊距、压出速度等，以获得表面光滑、尺寸精确的橡胶制品，减少应力集中现象，提高低温性能。压延和压出工艺控制通过合理的热处理工艺，如热空气老化、热水老化等，消除橡胶内应力，提高其耐寒性。热处理工艺优化橡胶加工工艺改进

将橡胶与具有优异低温性能的塑料共混，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等，以改善橡胶的低温脆性。与塑料共混改性通过添加纳米填料，如纳米碳酸钙、纳米二氧化硅等，提高橡胶的力学性能和耐寒性。添加纳米填料将纤维材料（如玻璃纤维、碳纤维等）与橡胶复合，以提高其强度和耐寒性。采用纤维增强技术橡胶与其他材料的复合改性

实验研究与分析05

材料选择使用低温试验箱模拟不同低温环境，温度范围从-20℃到-60℃。低温环境模拟性能测试通过拉伸试验、硬度测试、冲击试验等方法，研究橡胶材料在低温环境下的力学性能、耐寒性、抗裂性等。选取了几种常用的橡胶材料，如天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）、乙丙橡胶（EPDM）等。实验材料与方法

力学性能变化随着温度的降低，橡胶材料的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能逐渐下降。不同橡胶材料在低温下的力学性能表现有所差异，其中EPDM橡胶在低温下仍能保持较好的力学性能。通过硬度测试和冲击试验发现，随着温度的降低，橡胶材料的硬度逐渐增加，冲击韧性逐渐降低。EPDM橡胶在低温下的硬度和冲击韧性变化相对较小，表现出较好的耐寒性。在低温环境下，橡