硫化過程是一種復雜的化學反應過程，其中包含著橡膠分子與硫化劑及其它配合劑之初間的一系列化學斥。以及在形成見網狀結構時伴隨產生的各種付反應。在諸多的反應中，以橡膠分子與硫化劑之間的反應為主，它是生成交聯鏈的基本反應，而其它的反應則次之。
硫化反應過程大體上可分交三個階段：第一階段為誘導階段，在這階段中，首先是硫化劑分子和促進劑之前反應成一種活性更大的中間化合物，然后進一步引發橡膠分子鏈，產生可交聯的游離基。第二階段為交聯反應階段，即可交聯的游離基與橡膠分子鏈之前產生連鎖反應，生成交聯鍵。第三階段為網構成熟階段，在這階段中的前半階段中交聯反應已趨于完成，已形成的交聯鍵開始發生重排和裂解等反應，出現交聯與裂解的兩種過程，在這階段的后半段，交聯反應已基本停止，隨之而發生的主要是交聯鍵重排和熱裂解等的反應，最后即得到硫化膠。
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