硫化過程中，橡膠的物理機械性能變化很顯著，所以在生產工藝中，常常以物性的變化來量度硫化程度。橡膠的物性一般是指強度(抗張強度、定伸強度以及撕裂強度等)、扯斷時的伸長率、硬度、彈性、永久變形、溶脹程度等。不同結構的橡膠，在硫化過程中物理機械性能的變化雖然有不同的趨向，但大部分性能的變化基本一致。天然橡膠在硫化過程中，可塑性明顯下降，強度和硬度顯著增大，而伸長率、溶脹程度則相應減小。這些現象都是線形大分子轉變為網狀結構的特征。對于帶有側乙烯基結構的橡膠，如丁苯橡膠，丁腈橡膠等，在硫化過程中也有類似的變化，只不過是在較長的時間內，各種性能的變化較為平坦，曲線出現的極大或極小值不甚明顯。
1、可溶性硫化過程會使橡膠溶于溶劑的能力逐漸降低，而只能溶脹；硫化到一定時間后，溶脹性出現最小值，繼續硫化又有使溶脹性逐漸增大的趨向。
2、熱穩定性 硫化提高了橡膠的熱穩定性，即橡膠的物理機械性能隨溫度變化的程度減小，例如未硫化天然橡膠低于10℃時，長期貯存會產生結晶硬化；溫度超過70℃，塑性顯著地增大；超過100℃，則處于粘流狀態；200℃便開始發生分解。但硫化后，擴大了高彈性的溫度范圍，脆性溫度可降低到-20~-40℃以下，且不出現生膠的塑性流動狀態。因此硫化大大地提高天然橡膠的使用溫度范為。
3、密度和氣透性 在一定的硫化時間范圍內，隨著交聯密度的增大，橡膠密度有所提高，而氣透性則隨交聯密度的增大而下降。這是由于大分子鏈段的熱運動受到一定限制引起的。
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