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若將彈性體在低溫下放置，則會喪失其特征彈性而硬化。為了區別低溫下彈性體的性狀，將其分為“結晶化”（一次轉變點）和“玻璃化”（二次轉變點）。結晶化是指高分子鏈段按一定方向規整排列，形成了結晶結構。因此，若通過拉伸或壓縮來提高分子排列的取向度，容易產生結晶。氯丁膠在結晶性這點上，類似于天然橡膠，其純膠配方的拉伸強度之所以大，也可以認為和天然膠相同，是起因于結晶性。各種彈性體都存在一個最佳結晶溫度，高于或低于此溫度時，結晶速率都會減慢。已結晶的試料受熱后，結晶會熔解，即能夠熔解回復到原來的無結晶狀態。此過程是完全可逆的。結晶化還是時間的因數，結晶化所需時間因聚合物不同而不同，從幾分鐘到幾個月不等。關于結晶速率的簡單測定方法，可舉出如下三種。①硬度測定法硬度隨結晶的進展而上升。因此，測定了硬度，即可用來衡量結晶進展的程度。將試料在一定溫度下放置，測定其從原來的硬度上升一定值（10格或20格）時所需要的時間，便可確定結晶速率。測定中要注意使硬度計溫度和試料放置溫度保持一致。②貝克達爾體積膨脹測定法 。 采用膨脹計可以測定達到半結晶時的時間。先測定作為溫度函數的彈性體的比容，并將其和結晶態及非結晶態進行比較，即可求得半結晶狀態。測定氯丁膠時，如采用硅油，可防止氯丁膠本身的膨脹。③壓縮永久變形測定法采用美國標準ASTMD-1229規定的方法．該法是利用彈性隨結晶的進展而運漸消失，變形回復時間顯著增長的現象．將試料解除壓縮狀態30min后，其壓縮變形能保持90%以上時，即認為已經結晶，至此所需的時間，定為結晶時間。氯丁膠在低溫下硬度和定伸應力上升，彈性下降，大致有以下三個原因：由于大分子熱運動的能量減小，橡膠本身逐漸硬化；玻璃化溫度較小的范圍內，硫化膠很快轉變為玻璃化狀態；結晶過程決定的硬度緩慢增加。氯丁橡膠的缺點是耐寒性較差，低于所有通用橡膠和多種特種橡膠。影響氯丁膠結晶速率的因素有聚合物類型、配合方法及溫度，但最主要的因素是聚合物類型。現將氯丁膠按結晶速率進行分類，可分為以下四類。①高度抗結晶型：GRT、WD、WRT、WXJ、WK。
　　②中等抗結晶型：GN、GS、GN-A、WB、WX。
　　③低等抗結晶型：W、WM-I、WHV。
　　④快速結晶型：HC、AD、AC、CG。硫化可大幅度改進抗結晶性能。通過硫化，W型的抗結晶性可提高4倍，WRT型可提高9倍。這可以理解為，由于交聯反應而形成的交聯點不能進行結晶，故抗結晶性能得以改善，如果不考慮其他物性，硫化程度越深，將越能改進抗結晶性。因此，定伸應力也就可以看作是衡量抗結晶性的大致指標。若采用硫黃硫化，雖然硫黃交聯點也有助于提高抗結晶性能，但必須考慮和耐熱性的平衡。在實際配方中，為改進物性和降低成本，往往要多用填充劑，但因為結晶化僅與氯丁膠聚合物鏈段本身有關，故填充劑的種類和用量對抗結晶性無直接影響。但增塑劑例外，它對抗結晶性的影響較大。石油系和煤焦油系軟化劑會延遲結晶速率，酯類增塑劑則有加速結晶的作用。本文參考《氯丁橡膠加工與應用》一書。