氧可使橡膠分子鏈氧化斷裂，破壞橡膠分子的交聯結構。氧對橡膠的老化反應首先是氧氣在熱因素影響下，在橡膠分子的雙鍵及其雙鍵附近發生反應，形成過氧化物。然后過氧化物分解成為橡膠的氧化物，同時放出活性氧，致使橡膠分子斷裂。活性氧又與其他橡膠分子化合重新形成過氧化物，這樣周而復始地進行連鎖反應。由于這種反應，橡膠分子鏈的斷裂降解，使橡膠發粘、變軟。另外，在氧化過程中也會使橡膠分子產生活性基，使橡膠分子進行交聯，其結果導致橡膠交聯密度逐漸增加，橡膠變硬、變脆失去彈性。上述的降解及交聯情況在整個氧化過程中都會發生，只不過有的橡膠以斷鏈為主，有的橡膠則以交聯占優勢，這主要取決于橡膠的類型。其他催化橡膠氧化反應的因素有熱、紫外線、重金屬離子及機械應力作用等。
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