炭黑在橡胶中要形成一种特殊状态，首先是使橡胶在炭黑表面相互作用形成溶媒膜或叫溶剂化吸附层）是炭黑表面与橡胶吸附作用。呈取向排列状态。从而增加了胶体除了要很好的均匀分散外，炭黑表面能否为橡胶所湿润，有的称为炭黑表面湿润系统的机械强度。在胶料中分散的越好、颗粒取向越多强度也越大。

        除了要很好的均匀分散外，炭黑表面能否为橡胶所湿润，有的成为炭黑表面湿润性，有的认为这是炭黑对橡胶高分子的吸收凝结能力，（也叫吸附能力）。我们知道有两个途径可以提高这种吸引凝结能力。一个是用脂肪酸对炭黑表面进行活性处理（如硬脂酸活性处理），另一个问题就是掌握湿润温度，实验证明练胶温度在湿润温度以上橡胶分子热运动较强，分子距离加大，内聚能降低，表面张力下降，则易被活性炭黑表面所吸附取向。凝结在吸引界限范围以内，构成有力的物理的和化学的结合（或吸附）。这就大大的提高了炭黑的补强效果。相反，如果温度低于湿润温度，分子链在颗粒表面处于吸引力有效范围之外，不能构成二维取向理想状态，则炭黑无补强作用。详见图4-21。

       

        炭黑在混炼时，橡胶大分子断裂生成自由基和炭黑粒子微晶层面边缘活性点发生结合作用构成橡胶一炭黑结合体，其过程是:

        

        Br又叫结合橡胶，这就是用结合橡胶数量的多少，来衡量炭黑活性标志的来源。这说明橡胶与炭黑表面起化学交联形成网状结构。
        据 Pannenberg认为这种现象不仅在加工中可能发生，在热处理或使用化学增进剂也能发生，对橡胶化学与炭黑表面化学有关的这些作用，在性质上可能是自由基的，也可能是离子的（如氢交换）因此须使用热能和剪切能才能引发这些作用。
        这是化学反应，另外还有物理结合，从而生成了炭黑凝胶，形成凝胶的能力与粒度及结构程度关系最大，通常是粒度越小，结构程度越高。炼胶温度高（氧化裂解）温度低，剪切力大。“（机械裂解）游离基增加都能促进凝胶的形成，因高温被促进橡胶大分子链裂解，并达到湿润温度，都有助于橡胶与炭黑的结合。

        炭黑种类不同，活性也不一样，因此生成的凝胶量也不相同，详见4-22。

        

        此外存放温度高时间长，也能增加凝胶含量，特别是合成胶，刚从炼胶机取下，胶可能很少，停放后，凝胶逐渐增多，有的经过一周时间才能达到平衡稳定状态，这是因为橡胶中的自由基，经过比较长的时间オ能与炭黑起反应。

        炭黑形成凝胶后，就构成了活性炭黑颗粒的周围橡胶分子形成特殊状态，即通常所说的“似玻璃态”的吸附层。此时橡胶分子不能随便运动，这种薄膜称为“C相”橡。C相形成的越多、强力越高、定伸强力増大，硬度也越大，伸长小，弾性降低。另外没有被炭黑吸附的橡胶相称为A相。（见图4-23）它具有活泼的分子运动状态，A相越多，橡胶的弾性越大，伸长变形也越大，但硬度、扯断强力、定伸强力的粘度均低，C相能约束A相的分子运动，C相与A相分布状态非常重要。混炼胶炼的不好，分散不均，势必造成C相与A相分布不均，则使胶料物理性能不一，得不到均质产品。故强塌混炼必须均匀，使C相与A相均匀分布，才能得到优质混炼胶。据资料介绍橡胶在变形时，由于C相A相分布不均，强力、伸长差异很大，最易于薄弱环节先坏。分布均匀,变形时,A相与C相都在变,能分散应力,而且体积增加。使应力均匀化,有助于耐屈挠耐疲劳性能的提高,大大的提高了炭黑的补强效果。