在硫化過程中，橡膠的各種性能都隨硫化時間增加而發生變化。若將橡膠的某一項性能的變化與對應的硫化時間作圖，則可得到一個曲線圖形。這種曲線圖可以顯示膠料的整個硫化歷程，故稱為硫化歷程圖。
橡膠的性能隨硫化時間的增加而變化，橡膠的硫化歷程可分為四個階段：焦燒階段、熱硫化階段、平坦硫化階段，過硫階段。
焦燒階段相當于硫化反應中的誘導期，又稱焦燒時間，即膠料從混煉開始加入硫化劑之后一直到停止了塑性流動這一段時間。在這段時間內，交聯尚未開始，膠料具有流動性，可進行各種加工和硫化膠料在模型內進行流動充滿模型。熱硫化階段是硫化反應中交聯反應階段，橡膠逐漸生成網構，于是橡膠的彈性和強度急劇上升。這個階段常作為硫化反應速度的標志。平坦硫化階段中制品的硫化已達到適當的交聯度——正硫化。在這段時間里，硫化膠的各項物理機械性能分別達到或接近最佳點或取得最佳綜合平衡，所以作為選取正硫化時間的范圍。過硫階段中交聯鍵發生重排作用，以及交聯鍵和鏈段熱裂解反應。因此膠料的扯斷強度顯著下降，（對天然膠）又稱硫化“返原”現象。返原的快慢，決定了硫化平坦線的寬和窄，但對丁苯橡膠，順丁橡膠等合成膠，過硫反決定伸強度力不斷升高，對物理機械性能產生不利影響。
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