由于氢化丁腈橡胶低温易结晶，造成其低温弹性差，限制了使用范围。日本Zeon等公司采用三聚物工艺，提高了氢化丁腈橡胶低温性能，但却降低了橡胶的力学强度、耐油和耐热等综合性能，因此，实现低温耐油氢化丁腈橡胶的高性能化成为一个亟待解决的问题。本课题采用原位自聚合的方法，引入具有不同金属离子的聚甲基丙烯酸盐，制备了高性能的氢化丁腈橡胶。从元素周期表中，选择同一周期，包含不同外层电子数的金属离子(钠，镁和铝三种)，与甲基丙烯酸形成有机盐。由于阳离子的尺寸和价键配 对数不同，诱导了其聚甲基丙烯酸盐在橡胶内部形成不同的形貌和化学组成，故影响了整个橡胶材料的性能，特别是增强效果和热性能。研究结果表明，随着阳离子价键增加，原位生成的甲基丙烯酸盐在橡胶内部的溶解度逐渐降低。基于这种低的溶解度，聚甲基丙烯酸铝则几乎很少生成，相反甚至有聚甲基丙烯酸和未溶解的甲基丙烯酸铝存在橡胶内部。然而一旦甲基丙烯酸盐能较好溶于橡胶中，聚甲基丙烯酸盐可以较好地以纳米颗粒形态存在。具有一价钠离子的聚甲基丙烯酸钠，在离子配对效应下，驱动其纳米颗粒自动排列生成条带状的纳米形貌；而二价镁离子的聚甲基丙烯酸镁，由于配对数和离子尺寸的原因，形成了具有自聚合纳米颗粒和接枝结构混杂的化学组成，而且镁离子的桥接作用，明显地增加其与橡胶的主链的相互作用。通过力学性能测试，发现含有最少转化率的甲基丙烯酸铝/氢化丁腈橡胶具有最低的力学增强效果，甚至低于同等数量的炭黑增强效果，说明聚甲基丙烯酸盐的生成数量决定了其对橡胶的增强作用。所以甲基丙烯酸盐的溶解度、原位生成的聚甲基丙烯酸盐的形貌和化学组成对氢化丁腈橡胶的增强作用具有明显的影响。在此基础上，进一步发现高的聚甲基丙烯酸盐的转化率是进一步提高氢化丁腈橡胶力学和耐热性能的关键。因此通过改变甲基丙烯酸盐的阳离子种类可以达到有效控制氢化丁腈橡胶性能的目的。