橡膠的分子結構對制品的耐熱性起決定性的作用，在耐熱橡膠配方中，一般選用高溫下不易軟化、熱穩定性和化學穩定性高的品種。高溫下變軟的程度取決于大分子的極性和剛性。所有提高橡膠的極性，例如在橡膠分子中引入腈基、酯基、羥基、氯原子、氟原子等極性基團都有助于提高耐熱性。
橡膠的熱穩定性取決于化學鍵的性質。聚合物主熱反應程度與聚合無的結構及化學鍵合強度有關。在橡膠中減少弱鍵的數量，提高其鍵能，可以提高耐熱性。例如用耐熱的無機元素取代主鏈上的碳原子，如VMQ等，或使用那些具有高鍵能的聚合物，如FPM等，將獲得優異的耐熱性。
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