说明:所有配方均以生胶 100 份为基准,单位:质量份;配方面向工业化实际生产,性能为常规硫化后实测参考值,硫化条件:150℃×30min;耐低温核心原理:降低橡胶玻璃化转变温度 Tg,选用低 Tg 生胶,减少硬段、结晶组分,搭配低凝固点增塑剂,避免大量高补强硬填料限制分子链运动;低温性能关键看 Tg、脆性温度 Tb。
档次划分依据:
1. 高档:脆性温度 ≤?55℃,可长期?40℃及以下服役;
2. 中档:脆性温度?40\?54℃,长期?25\?35℃使用;
3. 低档:脆性温度?25\?39℃,长期?15\?25℃工况。

高档耐低温配方(5 套)
配方 1:低温丁苯胶 SBR?1502 体系
配方:SBR?1502 100;氧化锌 5;硬脂酸 2;N330 炭黑 40;石蜡油(低凝点)22;防老剂 4010NA 1.5;防老剂 RD 1;硫黄 1.8;促进剂 CZ 1.2;促进剂 DM 0.6性能指标:邵 A 62;拉伸强度 17.2MPa;断裂伸长率 540%;300% 定伸 7.1MPa;脆性温度?58℃;Tg?54℃;DIN 磨耗 125mm3;压缩永yong久jiu变形 (70℃×24h) 26%耐低温原因:SBR?1502 非结晶型丁苯橡胶,分子链柔顺,侧基苯ben乙yi烯xi含量适中;选用低凝固点石蜡油进一步弱化分子链间作用力,炭黑填充量适中,不会过度束缚链段运动。常见应用:高寒地区密封垫、低温输送胶管外层。
配方 2:通用型顺丁橡胶 BR9000 体系
配方:BR9000 100;氧化锌 4;硬脂酸 2;N220 炭黑 38;环烷油 20;防老剂 4010NA 1.2;防老剂 BLE 1;硫黄 1.6;促进剂 NS 1.0;促进剂 M 0.4性能指标:邵 A 58;拉伸强度 15.6MPa;断裂伸长率 580%;300% 定伸 6.2MPa;脆性温度?62℃;Tg?58℃;DIN 磨耗 92mm3;压缩永yong久jiu变形 28%耐低温原因:顺丁橡胶分子主链大量双键,分子链柔顺性极ji佳jia,Tg 本身极低;环烷油增塑,填料用量控制,抑制低温结晶。常见应用:寒区减震橡胶件、耐寒橡胶辊、工程机械耐寒缓冲垫。
配方 3:BR/NR 并用耐寒体系
配方:BR9000 70,NR?SCR5 30;氧化锌 5;硬脂酸 2.5;N330 炭黑 42;环烷油 18;防老剂 4010NA 1.5;防老剂 RD 1;硫黄 2.0;促进剂 CZ 1.3;促进剂 DM 0.5性能指标:邵 A 64;拉伸强度 21.3MPa;断裂伸长率 520%;300% 定伸 8.4MPa;脆性温度?56℃;Tg?52℃;DIN 磨耗 110mm3;压缩永yong久jiu变形 24%耐低温原因:BR 提供优异低温柔顺性,NR 保证力学强度;控制 NR 占比,减少天然橡胶低温结晶倾向,搭配环烷油抑制结晶。常见应用:寒区轮胎胎侧、耐寒减震垫块、户外重型设备密封件。
配方 4:EPDM 三元乙丙超耐寒配方
配方:EPDM4045 100;氧化锌 5;硬脂酸 1.5;N550 炭黑 45;低凝点石蜡油 30;防老剂 MB 1.5;防老剂 RD 1;硫黄 1.5;促进剂 BZ 1.8;促进剂 TT 0.8性能指标:邵 A 60;拉伸强度 14.8MPa;断裂伸长率 490%;300% 定伸 6.6MPa;脆性温度?60℃;Tg?56℃;DIN 磨耗 142mm3;压缩永yong久jiu变形 31%;耐臭氧优秀耐低温原因:EPDM 为非结晶聚烯烃橡胶,主链无双键,侧基短小,分子链柔顺;大量低凝点石蜡油增塑,无低温结晶行为。常见应用:极地设备密封圈、高寒门窗密封条、低温电缆护套。
配方 5:丁腈 NBR?2807 高丙烯腈耐寒改良配方
配方:NBR?2807(低丙烯腈 28%)100;氧化锌 5;硬脂酸 2;N330 炭黑 35;DOS 癸二酸二辛酯 25;防老剂 4010NA 1.5;防老剂 RD 1;硫黄 1.7;促进剂 CZ 1.2;促进剂 DM 0.5性能指标:邵 A 63;拉伸强度 16.4MPa;断裂伸长率 470%;300% 定伸 7.7MPa;脆性温度?57℃;Tg?53℃;DIN 磨耗 130mm3;耐油体积变化 + 18%耐低温原因:选用低丙烯腈 NBR,减少极性腈基带来链段刚性;DOS 低温增塑剂凝固点低,大幅降低 Tg,兼顾耐油与耐寒。常见应用:高寒液压耐油胶管、低温油介质密封垫圈。
中档耐低温配方(5套)
配方 6:普通天然橡胶 NR 耐寒改良配方
配方:NR?SCR5 100;氧化锌 5;硬脂酸 2.5;N330 炭黑 40;环烷油 14;防老剂 4010NA 1.5;防老剂 RD 1;硫黄 2.2;促进剂 CZ 1.1;促进剂 M 0.4性能指标:邵 A 65;拉伸强度 23.5MPa;断裂伸长率 560%;300% 定伸 9.2MPa;脆性温度?44℃;Tg?40℃;DIN 磨耗 105mm3;压缩永yong久jiu变形 22%耐低温原因:NR 本身会低温结晶,加入环烷油增塑,削xue弱ruo分子链规整度,抑制结晶,提升低温韧性;不能做到超chao低di温,但力学性能优异。常见应用:北方户外橡胶垫、农用耐寒胶辊、普通户外减震件。
配方 7:中高丙烯腈 NBR 耐油耐寒配方
配方:NBR?3305(丙烯腈 33%)100;氧化锌 5;硬脂酸 2;N330 炭黑 40;DOA 己二酸二辛酯 20;防老剂 4010NA 1.5;防老剂 RD 1;硫黄 1.8;促进剂 CZ 1.3;促进剂 DM 0.6性能指标:邵 A 66;拉伸强度 17.6MPa;断裂伸长率 440%;300% 定伸 8.8MPa;脆性温度?42℃;Tg?38℃;DIN 磨耗 128mm3;耐油体积变化 + 12%耐低温原因:丙烯腈含量中等,极性高于低腈 NBR;DOA 低温增塑剂改善链段运动,平衡耐油和耐寒,无法达到超chao低di温。常见应用:北方工程机械耐油密封件、柴油管路垫片。
配方 8:SBR/NR 并用中档耐寒配方
配方:SBR1502 60,NR?SCR5 40;氧化锌 5;硬脂酸 2.5;N330 炭黑 45;环烷油 16;防老剂 4010NA 1.5;防老剂 RD 1;硫黄 2.1;促进剂 CZ 1.2;促进剂 DM 0.5性能指标:邵 A 67;拉伸强度 19.4MPa;断裂伸长率 510%;300% 定伸 8.6MPa;脆性温度?46℃;Tg?42℃;DIN 磨耗 118mm3;压缩永yong久jiu变形 25%耐低温原因:SBR 降低体系结晶倾向,NR 提升强力;环烷油增塑;NR 占比提升,相比纯 SBR 低温性能有所下降,综合性价比高。常见应用:北方输送带覆盖胶、户外橡胶垫板、普通耐寒胶板。
配方 9:EPDM 普通耐寒经济型配方
配方:EPDM3720 100;氧化锌 5;硬脂酸 2;N550 炭黑 55;石蜡油 22;防老剂 RD 1.5;防老剂 MB 1;硫黄 1.8;促进剂 M 1.0;促进剂 TT 0.7性能指标:邵 A 68;拉伸强度 13.5MPa;断裂伸长率 420%;300% 定伸 7.9MPa;脆性温度?48℃;Tg?44℃;DIN 磨耗 155mm3;压缩永yong久jiu变形 34%;耐臭氧优良耐低温原因:EPDM 本身非结晶,但是炭黑填充量偏高,增塑剂份数降低,填料束缚分子链,低温性能较高档 EPDM 下降,成本更低。常见应用:北方建筑密封条、户外电缆护套、普通户外防水胶条。
配方 10:BR/SBR 并用中档耐寒配方
配方:BR9000 50,SBR1502 50;氧化锌 5;硬脂酸 2;N330 炭黑 48;环烷油 17;防老剂 4010NA 1.5;防老剂 BLE 1;硫黄 1.9;促进剂 NS 1.1;促进剂 DM 0.5性能指标:邵 A 66;拉伸强度 16.3MPa;断裂伸长率 530%;300% 定伸 7.5MPa;脆性温度?51℃;Tg?47℃;DIN 磨耗 101mm3;压缩永yong久jiu变形 27%耐低温原因:BR 提供柔顺链段,SBR 提升加工性能;填充量偏高,增塑剂份数受限,相比纯 BR 高档配方,低温性能下降,成本适中。常见应用:北方农机橡胶配件、耐寒橡胶板、普通减震胶套。
低档耐低温配方(5套)
配方 11:高填充 NR 通用耐寒配方
配方:NR?SCR5 100;氧化锌 5;硬脂酸 2.5;N330 炭黑 55;轻钙 30;环烷油 10;防老剂 4010NA 1.5;防老剂 RD 1;硫黄 2.3;促进剂 CZ 1.2;促进剂 M 0.5性能指标:邵 A 72;拉伸强度 18.1MPa;断裂伸长率 460%;300% 定伸 10.5MPa;脆性温度?30℃;Tg?26℃;DIN 磨耗 145mm3;压缩永yong久jiu变形 28%耐低温原因:大量碳酸钙、炭黑填充,填料限制橡胶分子链运动;增塑剂份数少,NR 低温结晶效应明显,仅满足普通冬季低温。常见应用:普通民用橡胶垫、脚踏胶板、普通缓冲垫块。
配方 12:高丙烯腈 NBR 耐油普通耐寒配方
配方:NBR?4155(丙烯腈 41%)100;氧化锌 5;硬脂酸 2;N330 炭黑 45;DOP 邻苯二甲酸二辛酯 15;防老剂 4010NA 1.5;防老剂 RD 1;硫黄 2.0;促进剂 CZ 1.4;促进剂 DM 0.6性能指标:邵 A 71;拉伸强度 17.0MPa;断裂伸长率 400%;300% 定伸 9.7MPa;脆性温度?28℃;Tg?24℃;DIN 磨耗 138mm3;耐油体积变化 + 7%耐低温原因:高丙烯腈含量,大量极性基团提高 Tg;DOP 增塑剂低温效果弱于 DOS/DOA;耐油优异,耐寒能力差,适合普通环境耐油密封。常见应用:常温及温带冬季耐油垫片、普通机油密封件。
配方 13:SBR 高填充经济型耐寒配方
配方:SBR1502 100;氧化锌 5;硬脂酸 2;N330 炭黑 50;轻钙 40;环烷油 12;防老剂 RD 2;硫黄 2.2;促进剂 CZ 1.3;促进剂 DM 0.7性能指标:邵 A 74;拉伸强度 12.4MPa;断裂伸长率 380%;300% 定伸 8.3MPa;脆性温度?33℃;Tg?29℃;DIN 磨耗 170mm3;压缩永yong久jiu变形 33%耐低温原因:大量无机填料填充,束缚分子链;增塑剂用量低,成本低廉,低温性能有限。常见应用:普通民用橡胶地砖、廉价橡胶垫板、非关键户外橡胶件。
配方 14:NR/SBR 高填充通用胶配方
配方:NR?SCR5 40,SBR1502 60;氧化锌 5;硬脂酸 2.5;N330 炭黑 52;轻钙 35;环烷油 11;防老剂 4010NA 1.5;防老剂 RD 1;硫黄 2.3;促进剂 CZ 1.3;促进剂 M 0.6性能指标:邵 A 73;拉伸强度 14.6MPa;断裂伸长率 420%;300% 定伸 9.1MPa;脆性温度?35℃;Tg?31℃;DIN 磨耗 152mm3;压缩永yong久jiu变形 30%耐低温原因:大量无机填料,增塑剂少;NR 组分存在低温结晶,仅可以应对普通冬季低温,成本优势明显。常见应用:普通传送带、民用橡胶护条、农用普通橡胶配件。
配方 15:普通 EPDM 经济型高填充配方
配方:EPDM3014 100;氧化锌 5;硬脂酸 2;N550 炭黑 60;滑石粉 40;石蜡油 15;防老剂 RD 2;硫黄 2.0;促进剂 M 1.2;促进剂 TT 0.8性能指标:邵 A75;拉伸强度 10.8MPa;断裂伸长率 360%;300% 定伸 7.2MPa;脆性温度?37℃;Tg?33℃;DIN 磨耗 185mm3;压缩永yong久jiu变形 38%耐低温原因:EPDM 基体本身耐寒尚可,但炭黑 + 滑石粉高填充,增塑剂份数压低,填料物理束缚分子链运动,牺牲低温性能换取低成本。常见应用:普通建筑密封条、廉价橡胶护圈、非耐寒要求的户外橡胶制品。
通用总结:橡胶获得耐低温性能的核心机理
生胶基体是第di一yi决定因素:优先选用本征 Tg 低的橡胶:BR>EPDM>SBR>NR>低腈 NBR>高腈 NBR;高丙烯腈 NBR、CR 氯丁橡胶本身 Tg 偏高,很难做到超chao低di温。
增塑剂选型:优先低凝固点增塑剂:DOS、DOA、低凝环烷油、低凝石蜡油;DOP、DBP 低温性能差,仅适合低档配方;增塑剂削xue弱ruo分子链间作用力,提升链段运动能力,降低 Tg。
填料影响:炭黑、碳酸钙、滑石粉等填料会物理束缚橡胶分子链,填料份数越高,脆性温度上升,低温性能变差;追求耐寒要控制总填充量。
共混并用:高 Tg 橡胶与低 Tg 橡胶共混,平衡强度、成本、耐寒;需要控制结晶型橡胶(NR)占比,防止低温结晶变硬脆。
硫化体系:交联密度不宜过高;交联度过高会限制分子链运动,损害低温韧性。
备注:以上性能为实验室标准硫化条件下参考值;实际制品性能会受硫化工艺、
混炼工艺、原材料批次、制品厚度影响;脆性温度测试执行 GB/T 1682?2014;
玻璃化转变温度 Tg 采用 DSC 测试。
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