在轮胎产品中炭黑是一种主要原材料，其用量约占30%，仅次于聚合物列第二位。因为炭黑可以极大地提高橡胶的物理性能，所以是轮胎产品最重要的补强剂，特别是以合成胶为主的体系，不通过补强，其本身的强度没有任何使用价值。橡胶的补强作用可以定义为橡胶产品使用寿命的提高，一般通过补强的弹性体其模量、硬度、耐磨性等均有提高。对于汽车轮胎而言，最有意义的是补强与胶料磨耗之间的相关性。
炭黑具有强大的吸附能力，与烃类橡胶的相互作用是物理性的，不涉及化学反应。炭黑补强橡胶的根本是是弹性体分子在发黑表面的附着，因为炭黑粒子存在微孔，当微孔尺寸非常小，使弹性体分子无法进人时，孔内所包含的面积对补强不起作用;当弹性体分子非常大无法进入永久结构的空隙中时补强也无法实现。炭黑凝胶的生成是补强的先决条件，这种炭黑凝胶
是一种无限大的炭黑-弹性体网络，在玻璃化温度以下的玻璃态炭黑凝胶不存在，补强作用消失。因此，填料对橡胶的补强只限于弹性体的橡胶态，当弹性体在玻璃态时，填料就很少或没有有补强作用。在炭黑凝胶中，结合网络的交联是由填料引起的，补强粒子与弹性体之间的相互作用和结合强度是补强的关键。
