Để cải thiện khả năng chống lạnh của vật liệu cao su, các nhà nghiên cứu đã áp dụng nhiều phương pháp khác nhau. Các phương pháp này chủ yếu bao gồm đồng trùng hợp và biến tính hóa học cao su, pha trộn cao su, bổ sung chất hóa dẻo, lựa chọn hợp lý hệ thống lưu hóa và hệ thống độn, v.v.
1. Đồng trùng hợp và biến tính hóa học cao su Đồng trùng hợp và biến tính hóa học cao su là những phương pháp hiệu quả để cải thiện khả năng chống lạnh của vật liệu cao su. Bằng cách giới thiệu các monome có nhóm bên lớn để đồng trùng hợp, tính quy luật của chuỗi phân tử cao su có thể bị phá vỡ, và Tg và Tb của chúng có thể được giảm xuống. Ví dụ, việc giới thiệu các monome có cấu trúc linh hoạt vào phân tử cao su flo có thể làm tăng tính linh hoạt của chuỗi phân tử, giảm lực liên phân tử, và do đó cải thiện khả năng chống lạnh của cao su flo. Ngoài ra, các phương pháp biến tính hóa học như epoxit hóa và đồng phân hóa có thể được sử dụng để thay đổi cấu trúc của chuỗi phân tử cao su và cải thiện khả năng chống lạnh của chúng.
2. Pha trộn cao su là một phương pháp phổ biến để điều chỉnh khả năng chống lạnh trong thiết kế công thức cao su. Bằng cách kết hợp các loại cao su khác nhau, những ưu điểm tương ứng của chúng có thể được tận dụng một cách toàn diện để cải thiện khả năng chống lạnh của vật liệu cao su. Ví dụ, việc kết hợp cao su styrene butadiene (SBR) với cao su butadiene (BR) có thể cải thiện khả năng chống lạnh của cao su. Điều này là do SBR và BR có Tg thấp hơn và tính linh hoạt của chuỗi phân tử tốt, và vẫn có thể duy trì một mức độ đàn hồi nhất định ở nhiệt độ thấp.
3. Bổ sung chất hóa dẻo là một trong những biện pháp hiệu quả để cải thiện khả năng chống lạnh của vật liệu cao su. Chất hóa dẻo có thể làm tăng tính linh hoạt của chuỗi phân tử cao su, giảm lực liên phân tử và làm cho các đoạn phân tử dễ di chuyển hơn. Ở nhiệt độ thấp, chất hóa dẻo có thể hoạt động như chất bôi trơn, giảm ma sát và sức cản giữa các chuỗi phân tử cao su, từ đó cải thiện khả năng chống lạnh của cao su. Các chất hóa dẻo phổ biến bao gồm chất hóa dẻo dung môi hydrocarbon gốc dầu mỏ và chất hóa dẻo không dung môi.
