结构

这是炭黑分子构成聚合物的三维融合度指标，炭黑聚合物是由大量的炭黑分子构成的。聚合物的形态以及支化度被称为结构。

高结构炭黑粘度高，导电性强，作为特征炭黑易于分散。通过形状分布的电磁分析、吸油或孔隙体积分析可以获得聚合结构指标。

炭黑结构水平可以最终确定其应用在橡胶中的几个重要属性。炭黑结构增强可以增加其模量，硬度，导电性，并改进其分散性，但是会增加混炼胶的粘度。

表面化学或表面活性

这是炭黑制造和热历史的过程，通常指的是附着在炭黑表面的含氧基团。

特种炭黑的氧化表面提高颜料湿润度、分散性、流变和在特定系统中的整体性能。其他情况下，氧化过程会提高炭黑的电阻率，使之更具亲水性。表面活性是通过炭黑表面“活性官能团”成分数量来衡量的。高活性通常代表着低酸碱度值。

我们很难测量橡胶炭黑的表面活性，它通常都是通过橡胶的耐磨性、抗拉伸性、滞后性和模量等性能体现出来的。表面活性对于固化特性的影响很大程度上依赖于使用的固化系统。

孔隙

这是炭黑的基本属性，在生产过程中可以进行控制。它会影响表面积，使总表面积（NSA）大于外表面积（STSA）。

导电性的特种炭黑孔隙度高，孔隙度的提高使混炼胶在增加炭黑用量的同时保持混炼胶的比重。这会在用量固定的前提下增加复合物的模量和导电性。

物理形态在将炭黑与分散设备相匹配时至关重要。物理形态（造粒或者粉末）会影响到处理和混合特性。

最终分散度也是混合过程和使用设备的函数。粉末状炭黑适用低剪切和三辊式滚压机。粒状炭黑适用研磨机、磨球机和其他高能设备。粒状炭黑低尘、利于管道输送但是堆积密度高，粉末状炭黑分散性良好。

物理形态

炭黑基本粒子大小是通过电子显微镜测量的，它是影响橡胶应用性以及特种炭黑着色性能的根本属性。

对于特种炭黑来讲，炭黑粒径直径越小，表面面积越大，着色性能越强。高表面面积意味着黑度高，传导性强，耐老化，粘度大，但是能耗高。

对于橡胶来讲，细微的颗粒致使强度增加，抗磨性强，粘度更高。然而，分散细微颗粒需要更多的混合时间和能量。炭黑粒径的典型大小一般是从8纳米到100纳米。工业上将表面面积作为炭黑精细度，也就是炭黑粒径的测试标准。

基本粒子大小