臭氧老化就是针对橡胶对臭氧敏感这一特性，利用环境模拟的手段加速橡胶被臭氧老化的过程，从而测试橡胶产品的耐老化能力的一种技术。 臭氧主要存在于大气层中同温层之下的臭氧层中（距离地表20公里），但在地表大气中也存在稀薄的臭氧。因为橡胶材料对臭氧的敏感特性，即使是稀薄的臭氧，也会让所有的橡胶制品出现龟裂的情况。这是由于臭氧与不饱和橡胶会发生反应，与橡胶中的双键产生双分子反应，且反应速度非常快。臭氧对不饱和橡胶的老化反应是在橡胶暴露的表面进行的，当表面的双键被消化掉后，臭氧才与样品内部的不饱和键反应。
暴露在臭氧中的拉伸不饱和橡胶，首先在表面上形成臭氧龟裂，然后龟裂增长变大，后使其断裂。关于橡胶龟裂的机理有两种观点：分子链断裂说和表面层破坏说。在臭氧浓度一定情况下，若分子链的运动性高，则当臭氧使表面分子链断裂后，断裂的两端将以较快的速度相互分离，露出底层新的分子链继续受臭氧攻击，因而加快裂口增长。
各种橡胶的龟裂时间均随臭氧浓度的提高而显著缩短，不同的橡胶程度有差异。同一臭氧浓度下，橡胶结构的不同龟裂增长的速度快慢也不同。由于NR与SBR、BR及NBR的结构不同，臭氧老化特性也不同伸长的NR在臭氧环境中短时间内产生龟裂，但龟裂增长的速度慢，龟裂的数量多且浅而小。
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