聚氨酯橡胶简称UR，聚氨酯橡胶的硫化剂主要为硫磺，过氧化物和二异氰酸酯。通常制备浇注型聚氨酯橡胶所用的预聚体含有异氰酸酯基，在预聚体中加入的多羟基物或多元胺，它们既是扩链剂又是交联剂，经加热混合进行浇注成型后，继续受热即可硫化，不需要再加入其它的硫化剂。
对于混炼型聚氨酯橡胶而言，如端基为异氰酸基时，同样也不需要加入其它的硫化剂。如端基不为异氰酸基时，则需加入硫化剂后才能进行硫化。硫磺、过氧化物和二异氰酸酯均可作为硫化剂，现将其分述如下:
混炼型聚氨酯采用异氰 酸酯作硫化剂时，所得之硫化胶具有耐磨性好，强度和硬度高的优点，但易产生气泡，要求冷脱模及工艺性能较差等缺点，且二异氰 酸酯的挥发性较大并具有毒性，在使用的过程中均需严加注意。用过氧化物作硫化剂时，常用的有叔丁基过氧化异丙苯，过氧化二异丙苯、2.5-二甲基己烷等。采用这些过氧化物的胶料，其操作安全性特别高，经适当配合，它们可以在90--100℃的范围内操作而无焦烧危险。
单独用过氧化物时，硫化程度往往还不够令人满意。如在配方中加入三聚氰酸三烯丙酯作交联助剂时，则可大大改进胶料的交联度和定伸强度，并能减少过氧化物的用量。用过氧化物硫化的胶料，压缩永久变形小，硬度低，强度适中，不需后硫化，缺点是撕裂强度和耐温性较差。当聚氨酯橡胶的分子链中含有不饱和键时，可以用硫磺进行硫化。在这种情况下，促进剂的用量应较大，一般硫磺的用量为1.5~2份，促进剂6份，常用的促进剂为M和DM。硫磺硫化的聚氨酯橡胶可和普通胶一样加工，胶料存放时间较长，综合性能好，可填充炭黑提高其硬度，但不能超过30份，否则性能下降。这种胶料的缺点是永久变形较大。
聚氨酯橡胶含属自补强型胶种。因此，在一般情况下加入炭黑并无明显的补强作用。当加入的炭黑等填充剂超过某一用量范围后，反而使强度迅速降低。为了降低成本，在加入不超过30份填充剂的情况下，一般不会影响性能，而对某些胶种尚能提高胶料的抗张强度、耐磨性能和撕裂强度，但使弹性降低。炭黑在一定用量下对浇注型聚氨酯橡胶有增加定伸强度，硬度和提高耐候性的作用。用作聚氨酯的填充剂除炭黑(一般用喷雾炭黑)外，还有白炭黑，高岭土用其它矿物填充剂。在使用矿物填充剂时，要求加强硫化系统。浇注型聚氨酯的膨胀系数较大，容易引起成品的尺寸超差，因此常使用硅酸锆、碳酸钙、铝粉等填料来克服膨胀系数较大的缺点。
在混炼胶的配合中也可使用增塑剂，其目的是为了改善工艺性能和改善硫化胶的低温性能，降低其硬度及定伸强度，常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯等。增塑剂用量过大时会使硫化胶的耐磨性能降低。