氧化塑煉機理是在機械塑煉中,氧作為自由基的接受體,起到阻斷自由基的作用,氧在機械塑煉中起到輔助作用。而在氧化塑煉中,橡膠大分子在機械力的活化作用下,氧引發橡膠大分子斷連。此時機械力起到應力活化作用,氧作為自由基引發體,引發橡膠大分子的斷鏈。 氧化塑煉一般是溫度較高時塑煉效率較高。
低溫塑煉區隨著溫度的升高,膠料受熱變軟,分子鏈較易產生滑動而難於被切斷,因而所受的機械力作用顯著減小,降低了機械力對分子鏈的作用,生膠塑煉效率下降。在高溫區,雖然機械力作用下降了,但是由於溫度高,產生的熱量大,氧的自動催化氧化作用急劇增加,加快了氧化降解速度,塑煉效果反而隨著溫度的升高而增加。在低溫和高溫塑煉的交界處,即110℃處,天然橡膠的塑煉效率最低,因為在這個溫度範圍內,氧的活性不大,氧化作用不顯著,而生膠此時由於溫度的作用又會變得很軟,機械力作用又不顯著,因此所得的塑煉效率最低。