炭黑分散過程是指炭黑潤濕后形成含有高濃度炭黑的包容橡膠，在超聲波空化力的作用下被分散開，變成較小的團塊，該團塊為一次結構，分散于整個膠料中，同橡膠形成結合橡膠。在混煉過程中，橡膠分子斷鏈生成大分子自由基可以與炭黑粒子表面的活性部位結合，也可以與炭黑聚集體在混煉時被搓開所產生的具有較高活性的新生面結合，或者已與炭黑結合的橡膠又通過纏結或交聯結合更多的橡膠，形成一種不溶于橡膠溶劑的產物，即結合橡膠。 [1] 

結合橡膠的生成有助于配合劑粒子的分散，對改善橡膠的性能有好處。結合橡膠的產生及多少與橡膠和配合劑的性質、混煉工藝條件有關。橡膠的不飽和度高，活性大，易生成結合橡膠; 配合劑粒度小，結構性高，表面活性大，易生成結合橡膠; 混煉溫度越高，越容易生成結合橡膠。所以，對于很多橡膠如丁基橡膠、乙丙橡膠等低不飽和度橡膠與炭黑混煉時，可以采用高混煉溫度來提高結合橡膠量。但對于天然橡膠、頁丁橡膠等高不飽和度橡膠，由于在混煉初期結合橡膠逐漸增多，混煉溫度不宜過高，否則一下子集中生成許多與橡膠結合的炭黑凝膠硬粒，反而難以進一步分散。