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在一次橡胶硫化中由于硫化不完全或硫化过程中产生里影响橡胶交联密度的产物，又需要进行二次硫化。二次硫化又叫后硫化。常用于硅橡胶，氟橡胶和氟硅橡胶硫化。
二次橡胶硫化的作用：硅橡胶采用过氧化物硫化时，过氧化物分解引发高聚物反应后，生成了低分子化合物（如苯和苯甲酸等）存在于橡胶中将影响橡胶机械性能。况且硅橡胶在第一阶段加热成型后，其交联密度不够，要使其进一步硫化反应才能增加硅橡胶的密度。拉升强度、回弹性、硬度、溶胀程度、密度、热稳定性都比一次硫化有较大的改善。如果不进行二次硫化，也许生产的硅胶性能上受到一定的影响，得不到性能更好的产品。二次硫化中，过氧化物实际上已经很少，主要是靠氧作用增加交联。
所以，烘箱应该配备鼓风装置，且胶不应堆放过密。氟橡胶一段硫化时放出的HF等低分子物质，将妨碍橡胶交联，腐蚀金属零件，所以也需要二次硫化。另外氟橡胶还可能发生环化反应生产含氟基环，从而使它的耐热性进一步提高。
