随着智能电网的建设,变压器在工业领域中应用的越发广泛。但是大型油浸式变压器一旦发生渗漏油,轻则造成能源浪费,重则会操纵无效,将产生爆炸、火灾、环境污染等严重后果,危及人身安全。大型油浸式变压器一般应用橡胶材料保证密封性能。丁腈橡胶因其优秀的性能和实惠的价格,已广泛应用到油浸式变压器密封中。但由于其耐低温性能较差,大型油浸式变压器在寒冷地区因密封橡胶脆裂失效导致漏油的现象时有发生。通过橡胶共混对丁腈橡胶进行改性,可以有效改善丁腈橡胶的耐低温性能。但是一直以来,人们对橡胶改性主要以实验为主,还很少有学者进行微观理论的分析与研究。随着材料科学的不断发展和计算机能力的不断提升,二者的结合使分子动力学方法日渐成熟并被应用到各个领域。通过该方法来获得粒子运动轨迹以及运动过程中的微观信息,从而推测出材料的物理、化学性质。合理使用分子动力学方法,可以为接下来的宏观实验提供有效的理论支撑,减少试验的工作量,省时省力。本文旨在从原子维度出发,利用橡胶共混改性方法,以丁腈橡胶(NBR)为主体材料,在其中加入少量顺丁橡胶(BR),从而提高共混胶的耐低温性,减少大型油浸式变压器密封橡胶在寒冷地区因气温低而脆裂失效的现象发生。文中构建了不同比例共混的NBR/BR的分子模型,利用分子动力学分析方法,研究了NBR/BR共混体系的相容性,发现BR含量不超过20%时,体系的相容性较好。在相容性较好的范围内,发现随着BR含量的不断增加,体系的玻璃化转变温度逐渐降低,当BR加入20%时,其玻璃化转变温度较纯NBR降低了13K。同时在低温下对各体系的机械性能进行分析,发现随着BR的增加,共混体系的拉伸模量、体模量等系数稍有降低,说明加入BR降低了体系的刚性,提高了柔性。当BR为15份时,共混胶在低温下的静态力学性能最优。本文还考察了在不同温度下,氧气与环烷基在各共混体系中的扩散情况,结果表明,温度越高,小分子的扩散系数越大,扩散得越快。BR的加入会扩大体系的自由体积。随着自由体积的增加,分子扩散系数也会增加。在相同温度下,BR的加入会小幅度提高小分子的扩散系数,当BR超过15%时,环烷基的扩散系数上升明显,耐油性显著下降。综上所得,NBR/BR质量比为85/15时耐低温性能较好,且此时可以兼顾耐低温性和耐油性。