Vật liệu đàn hồi, giống như hầu hết các vật liệu khác, chịu sự oxy hóa của không khí, thậm chí ở nhiệt độ trung bình. Mức độ oxy hóa phụ thuộc lớn vào môi trường tiếp xúc (ozone, sự trượt cơ học, nhiệt, ánh sáng) và cấu trúc của polymer. Ví dụ, polymer bão hòa ổn định hơn polymer không bão hòa vì không có liên kết đôi trong mạch chính, cao su EPDM và cao su butyl ổn định oxy hóa hơn SBR hoặc NR.

Sự oxy hóa xảy ra theo hai cơ chế: cắt đứt chuỗi hoặc kết mạng. Trong cơ chế cắt đứt chuỗi, tác nhân oxy hóa tấn công vào mạch chính polymer, cắt đứt mạch polymer, làm vật liệu mềm và yếu đi. Đây là cơ chế chính cho quá trình oxy hóa cao su thiên nhiên và cao su butyl. Trong cơ chế kết mạng, các liên kết mạng mới được hình thành trong vật liệu đàn hồi, và vật liệu sẽ cứng và giòn hơn. Cơ chế này xảy ra chủ yếu với SBR, polychloroprene, NBR và EPDM. Trong hầu hết các quá trình oxy hóa, cả hai cơ chế cùng xảy ra và cơ chế chiếm ưu thế sẽ quyết định độ cứng của cao su. Trong khi đó, độ giãn dài của cao su bị oxy hóa luôn giảm không phụ thuộc vào loại cơ chế xảy ra, được dùng làm thước đo để xác định mức oxy hóa của vật liệu.

Các yếu tố khác của môi trường cũng ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa cao su. Nhiệt làm tăng nhanh sự oxy hóa. Trong quá trình oxy hóa cao su thiên nhiên trong không khí trơ, ở 60^oC yêu cầu 1.2% oxygen kết hợp để giảm một nửa độ bền kéo của cao su thiên nhiên kết mạng truyền thống. Tuy nhiên, ở 110^oC chỉ 0.65% oxygen được yêu cầu. Nhiệt độ tăng làm tăng đáng kể vận tốc phản ứng của oxygen với polymer. Vận tốc phản ứng tăng xấp xỉ gấp đôi khi nhiệt độ tăng 10^oC.

Tham khảo từ tài liệu Handbook of Specialty Elastomers, Robert C. Klingender, CRC Press, 2008, trang 434 - 435

(vtp-vlab-caosuviet)