炭黑是橡胶的重要补强剂，用量较大，对橡胶性能的影响也较大。因此炭黑的混炼构成了混炼工艺中的主要内容之一。如果炭黑分散不良，则橡胶的性能明显下降。炭黑表面与橡胶湿润性较好，混炼时比碳酸钙、陶土等浅色填料容易。其混炼特性主要取决于其结构、粒径（比表面积）和表面化学性质。一般来说，粒径愈小，愈难分散。

    ① 炭黑结构的影响 炭黑结构程度不同，混人橡胶的时间也不同。混人时间随炭黑结构程度的增大而增加。炭黑在胶料中的分散时间随其结构性增大而减少，因为结构越高的炭黑，混人胶料后黏度上升越高，在混炼中剪切应力也越大，达到一定分散度的时间越短。不同结构性炭黑的母炼胶制备特性不同。高结构炭黑制备母炼胶时，用量较少且难分散。如中超耐磨炉黑，其吸油值为1.30ml/g，即100g炭黑能浸人130ml聚合物。按密度换算，就是100g 橡胶能含有82g 炭黑。按此比例制备炭黑母炼胶时，炭黑显得非常难以分散。因为在100份橡胶中混入82份以上炭黑，炭黑粒子之间聚集倾向很强，凝聚力很大。在以后的混炼作业中，如不施加相当大的剪切力，就难以形成分散的一次聚集体。相反，低结构炭黑在制备母炼胶时，用量则较多。例如中粒子热裂法炭黑 MT，其吸油值为 0.6ml/g，在制备母炼时，在100份橡胶中可混人180份炭黑。

    ② 炭黑粒径的影响一般说来，与结构性相似，炭黑粒径小，总表面积大，总表面能也较大，要使橡胶与炭黑互相湿润，所需能量也大，所以混入时间比粗粒子炭黑为长。在结构性相同的条件下，炭黑粒径越小分散越难，所需时间越长。不同密度、DBP 吸油值和比表面积的炭黑，其混炼功率-时间曲线的特征不同，以四种炭黑为例，其曲线如图3-6所示（所用炭黑特征如表3-12所列）。

    由图3-6可见：

a. 高密度炭黑（N327 和 N762）较早达到第一峰值，可以认为混入较快；

b.高结构炭黑（N347和 N765）混炼第一峰值较高，其高度可以作为分散性能的大致标准，

c.在表面积相同的条件下，高结构炭黑先达到第二峰点（比较 N34与N327,N765 与N762）；

d.在结构性相同条件下，表面积大的炭黑混炼时第二峰点的宽度也较大（如N347第二峰点的宽度大于 N765），并且有变为长时间的趋势。

    ③ 炭黑造粒特性的影响 炭黑造粒特性对混炼的影响具有两重性，就混人时间来说，大颗粒炭黑的混人时间比小颗粒长，颗粒结合强力大者混入时间比结合强力小者短。但是，就分散来说，炭黑颗粒结合强力低者容易分散。因此硫化胶强力也较高。在一般情况下，胶料从密炼机排出后再用开炼时捏炼，因而并无分散不良之虞。

    ④ 装料系数对炭黑分散的影响 用密炼机混炼时，胶料装料系数对炭黑分散效率有显著影响。根据Dizon研究，以丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶料为例，装料系数以0.7为宜；装料系数75%者，其炭黑分散效率较低。表面积越大（粒径越小）的炭黑，这一影响越明显。相反，表面积小的炭照，即使装料系数达75%，对炭黑分散效率似乎也无妨碍（见表3-13）。

    生胶对补强填充剂有一定的选择性，如槽法炭黑适用于天然橡胶，炉法炭黑适用于合成橡胶。炭黑添加量较大，为了获得良好分散，应采取分批授加或炭黑母胶的办法。特别应避免与软化剂同时加人，以防止炭黑结团，一般要待炭黑分散均匀后再加软化剂。