增塑剂是除生胶之外对耐寒性影响最大的配合剂。加入增塑剂可降低橡胶的Tg，提高其耐寒性，降低聚合物的松弛温度，减少形变时所产生的应力，从而达到防止脆性破坏的目的。试验表明，加入增塑剂还可使硫化胶高弹态的范围向低温方向扩展。对于非结晶橡胶，使用温度越接近Tg其耐寒系数越小。对于结晶型橡胶，其结晶速度最大时的温度在Tg之上，例如NR的Tg为-62摄氏度，结晶速度最大时的温度为-25摄氏度，加入增塑剂可使最大结晶速度时的温度向低温推移，从而改善了结晶橡胶的耐寒性。
常用的增塑剂有：癸二酸酯、邻苯二甲酸酯、已二酸酯、磷酸酯、氯化石蜡等。耐寒增塑剂选择的原则是：能降低硫化胶的Tg；对结晶型橡胶能有效地抑制硫化胶的结晶作用。对极性橡胶应选用与其极性相近、溶解度参数相近，溶剂化作用强的增塑剂。
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