氯丁橡胶和其他二烯系橡胶不同，不用硫黄作为硫化剂，而是用金属氧化物作硫化剂。硫黄调节型氯丁橡胶常用的是氧化镁和氧化锌体系，其配比是4份氧化镁、5份氧化锌，这种配比可使加工安全性和硫化速度取得平衡，并且硫化平坦，耐热性好。当要求胶料具有耐腐蚀性时，可使用铅的氧化物(常采用pb3o4即铅丹)，用量为10～20份。
   氧化镁在混炼时先加入，可起稳定剂作用，可防止加工中产生焦烧，并改进胶料的贮存稳定性；而且在塑炼时，还具有塑化橡胶的作用，混炼开始时加入氧化镁，可防止氯丁橡胶早期交联和环化，并能增加操作安全性。在硫化时，又变为硫化剂，起氯化氢(硫化时产生)接受体的作用，提高胶料定伸应力，防止氯化氢对纤维织物的侵蚀。氧化镁能增加硫化们的定伸应力，提高耐热耐老化性，但导致伸长率降低。氧化镁的质量对氯丁橡胶加工和硫化都有较大影响。氧化镁用量提高到10份左右，能使未硫化胶有较高的塑性和比较好的贮存稳定性，但能降低硫化速度。
   氯丁橡胶对氧化镁的要求如下。
   1.纯度高，氧化钙等含量少。
   2.轻质，粒度细。
   3.反应活性高。
   氧化镁的反应活性常用碘值。碘值高老活性大，高活性氧化镁的碘值为100～140，中活性氧化镁的碘值为40～60，低活性氧化镁的碘值在25以下。
   硫黄调节型氯丁橡胶因其加工安全性差(易焦烧)，不宜采用中活性以下的氧化镁。含高活性氧化镁的胶料，在30度c下放置两周后，仍具有很好的加工安全性氧化镁刚混炼完的胶料焦烧时间长。含中活性氧化镁的胶料，在38度c下停放一周后，尚可以加工，含低活性氧化镁的胶料在刚温炼完时，胶料的焦烧时间却只有10min左右，因此停放2周后便不能加工，高活性氧化镁富于反应性，对二氧化碳(co2)的吸附量比低活性氧化镁大，活性下降也大，而且对胶料的物理性能也有较大影响。因此，必须注意将氧化镁密封保存。
   氧化锌主要是作硫化剂，它可使硫化平坦，加快初期硫化，提高硫化胶的耐热、耐老化性能。增加氧化锌用量，虽然可提高耐热性，但胶料易焦烧，且降低贮存稳定性。大量使用还可能使胶料变硬，失去可塑性。但可增加硫化速度，还能给予特高的硫化程度和很好的耐高温性，所以有时把氧化锌的用量提高到15份，但硫化胶特别不耐酸。氧化锌应在混炼时最后加入，单用氧化锌，一般硫化起步比较快，胶料易焦烧，硫化胶的物理机械性能差。氧化镁和氧化锌同时使用，交联效果比单独使用强。
   当要求具有耐水性时，可使用10～20份铅丹(pb3o4)代替氧化镁和氧化锌体系，也可使用一氧化铅(15～20份)，但在加工安全性方面不如铅丹。氧化铅与氧化镁，氧化锌体系比较，前者在拉伸强度、压缩水久变形、耐热性等方面较差，而且若使用含硫促进剂，还存在使制品硫化变黑等。
   其他金属氧化物如、氧化钡、氧化钙、氧化铁、二氧化钛等，对氯丁橡胶都有硫化作用，后两种氧化物因有着色性，一般用于需着色的氯丁胶料。
   硫黄调节型氯丁橡胶仅使用氧化镁和氧化锌已能很快硫化。。但实际上为了进一步缩短硫化时间，改进压缩永久变形及回弹性，一般还可使用促进剂na-22。其加工不够安全，易焦烧；另外熔点较高，不易在胶料中分散。
   当考虑促进剂的作用后，仍存在焦烧危险时，则需要使用防焦剂。在硫黄调节型氧丁橡胶中，若使用0.5～1.0份乙酸钠，在加工温度下可延迟焦烧时间，在硫化温度(高于140度c)下，则起硫化促进剂的作用。但乙酸钠的防焦烧作用仅限于氧化镁、氧化锌硫化体系拉料，对氧化铅、四氧化三铅及配有促进剂na-22的胶料则没有作用。在硫黄调节型的氯丁橡胶胶料中，若使用促进剂dm、m、tt,则不仅延迟焦烧；而且也延迟硫化，故最好不用。有时tt也用防焦剂使用。 
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