橡胶试样或制品在周期性应力和变形作用下出现损坏或发生不可逆的结构和性能的变化现象称为疲劳老化，转动的橡胶传动带和输送带、橡胶弹簧等都会发生疲劳老化，疲劳老化会加速橡胶制品的损坏，缩短胶带制品使用寿命，因此有必要了解疲劳老化产生的原因，掌握疲劳老化的防护原理及方法，应用机理还应包含了前述的热氧化机理和臭氧化机理，了解疲劳老化的机理就是要弄清这些不同老化作用之间的关系，以便能有效地预防和减缓橡胶的疲劳老化；
当周期性的机械力施加到橡胶上时会产生两种作用，一是直接来拉伸分子；二是虽然不能直接拉伸分子但可以降低橡胶分子链的断裂活化能，起到活化氧化及臭氧化反应的作用，前者是由于橡胶分子先天结构和交联网结构的不均匀性以及橡胶特有的黏弹性滞后，使得应力分布很不均匀甚至存在应力梯度，当橡胶分子链上的弱键处集中较大应力时就会发生断裂，生成活性大分子自由基，从而加速了橡胶的氧化引发反应，由于橡胶分子在机械力的反复作用下，使主链或交联键的化学键力变弱，从而降低了氧化反应的活化能，加速了氧化裂解作用，此外力学损耗产生的热量也同样起到了活化氧化的作用；
在滚动的地面之间以及转动的环形橡胶输送带与传动滚筒之间，由于摩擦产生的静电也会导致臭氧产生，使橡胶板或胶带在发生氧化的同时也发生臭氧化，并且这种臭氧化反应理所当然地被机械力活化，运输带橡胶的耐疲劳性常用试样出现损坏时所经受的周期性应力或变形次数或试样在预定次数的应力周期中出现损坏时对应的应力振幅最大值表示，前者也称其为疲劳耐久性，后者称为疲劳强度；
不同的橡胶其疲劳耐久性不同，硫化橡胶受压缩和拉伸变形时的疲劳耐久性，当其受力方式不同时，疲劳耐久性不同，另外不同橡胶硫化胶在周期性变形时损坏性质不同，有的橡胶产生裂口早但裂口增长速度慢，有的产生裂口晚但增长速度快；
橡胶的疲劳老化是因动态应力和应变而起，因此解决疲劳老化的防护首先要从制品胶料配方的设计人手，使硫化胶在满足综合使用性能要求的前提下，尽量提高拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率，使橡胶在形变条件下具有较高的抗裂口产生和抗裂口增长强度，其次是例如向橡胶帆布输送带胶料中添加能够抑制屈挠一龟裂产生和增长的防老剂，这些抗屈挠龟裂的胶带防老剂改善了橡胶疲劳过程中结构变化的稳定性，特别是在高温条件下，它们能阻碍机械力活化氧化的进行，从而改善了橡胶的耐疲劳性。
