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丁腈橡胶是目前最通用的耐油橡胶，具有优良的耐油性能和良好的机械性能，因此广泛应用于对耐油性能要求苛刻的工作环境中，其中包括变压器行业。在变压器行业中其用途是作为变压器的减震垫和密封圈，在变压器运行过程，丁腈橡胶长期与变压器热油接触，发生交互作用，产生CH4气体，降低了变压器油的绝缘性能和导热性能，造成变压器的击穿。本文模拟了丁腈橡胶大型浸油变压器的工作环境，对几种丁腈橡胶（NBRⅠ、NBRⅡ和NBRⅢ）与变压器油之间的交互作用机理进行了研究。采用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDAX）、X射线衍射仪（XRD）对丁腈橡胶热油老化过程的组织形貌、成分以及相组成进行了分析。利用红外光谱（FITR）、气相色谱（GC）对丁腈橡胶热油老化过程中分子链结构和CH4气体的产生机制进行了表征，同时讨论了几种丁腈橡胶在变压器油中的溶胀性能。实验结果表明：NBRⅠ在热油老化过程中质量逐渐减小，在热油老化168h后，表面出现了白色的团聚体，并且有孔洞和空穴出现，其耐变压器性能和耐热油老化性能均较差。NBRⅡ的质量在热油老化过程中缓慢增加，热油老化168h后表面有少量的白色聚集物和孔洞，较为致密，表现出优异的耐变压器油抗力和耐热油老化性能。NBRⅢ在热油老化过程中质量与NBRⅡ相同呈缓慢增加趋势，增长幅度小于NBRⅡ。热油老化168h后表面出现少量的白色聚集物和孔洞，具有优异的耐变压器油抗力和耐热油老化性能。气相色谱结果表明：NBRⅠ产生的甲烷气体最高为33.68ppm，NBRⅢ最高为5.57ppm，NBRⅡ最高为1.99ppm。NBRⅡ最适合应用于变压器中。结合气相色谱和红外光谱结果发现：甲烷形成的原因主要来自于丁腈橡胶中添加的一种防老化剂RD，其分子结构中的甲基容易在热油老化过程中脱落并与油中的氢自由基反应形成甲烷。橡胶交联密度和丙烯腈含量的提高以及RD的减少能够有效抑制丁腈橡胶中CH4气体的产生。