炭黑是由烴類化合物經(jīng)熱分解而生成的。當(dāng)原料為天然氣（其組分以脂肪烴為主）時，則形成碳的六元環(huán)；當(dāng)原料為重油（芳香烴含量較高）時，因已含有碳的六元環(huán)，則進一步脫氫縮合形成多環(huán)式芳香族化合物，從而生成碳原子的六角形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)層面，這種層面3-5個重疊則成為晶子。炭黑的球形粒子就是由幾組沒有一定標(biāo)準(zhǔn)定向的這種晶子所組成的無定形結(jié)晶體。晶子周圍含有不飽和的自由鍵，這種鍵使炭黑粒子彼此凝聚，形成多少不等的分支小鏈，此即稱做炭黑的結(jié)構(gòu)。
炭黑的結(jié)構(gòu)因制法不同而異，一般爐法炭黑的結(jié)構(gòu)高于槽法炭黑，乙炔炭黑的結(jié)構(gòu)最高，此外，炭黑的結(jié)構(gòu)還受原料的影響，原料的芳香烴含量高，則炭黑的結(jié)構(gòu)就高，收率也高；反之，則結(jié)構(gòu)低，收率亦低。炭黑粒子直徑愈小，結(jié)構(gòu)也愈高。在同一粒徑范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)愈高，壓出愈易，而且壓出品表面光滑，收縮小。炭黑的結(jié)構(gòu)可由吸油值大小來衡量，在粒徑相同的情況下，吸油值大表示結(jié)構(gòu)高，反之則表示結(jié)構(gòu)低。高結(jié)構(gòu)的炭黑在合成膠中難于分散，但是柔軟的合成膠需要模數(shù)較高的炭黑來提高它的強力，細(xì)粒子高結(jié)構(gòu)炭黑能夠提高胎面膠的耐磨耗性。低結(jié)構(gòu)炭黑的優(yōu)點是扯斷強力高，伸長率大，定伸強力低，硬度小，膠料柔軟，生熱也較小，但是耐磨性能比同粒度高結(jié)構(gòu)炭黑差。
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