カーボンブラック分散過程とは、カーボンブラックが湿潤した後に高濃度のカーボンブラックを含む包含ゴムが形成され、超音波キャビテーション力の作用で分散され、より小さな塊となり、この塊は一次構造であり、ゴム材料全体に分散され、ゴムと結合ゴムを形成する。混練過程において、ゴム分子が鎖を切断して高分子ラジカルを生成することは、カーボンブラック粒子表面の活性部位と結合してもよいし、カーボンブラック凝集体が混練時に掻き取られて発生した比較的活性の高い新生面と結合してもよいし、あるいはカーボンブラックと結合したゴムは、さらに多くのゴムを絡み合ったり架橋したりすることにより、ゴム溶媒に不溶な生成物、すなわち結合ゴムを形成してもよい。[1]

結合ゴムの生成は、配合剤粒子の分散に寄与し、ゴムの性能改善に有利である。結合ゴムの発生及び幾つかはゴムと配合剤の性質、混練プロセス条件と関係がある。ゴムの不飽和度が高く、活性が大きく、結合ゴムが生成しやすい、配合剤は粒度が小さく、構造性が高く、界面活性が大きく、結合ゴムが生成しやすい、混練温度が高いほど、結合ゴムが生成しやすい。したがって、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴムなどの低不飽和度ゴムとカーボンブラックとの混練には、高混練温度を用いて結合ゴム量を高めることができる。しかし、天然ゴム、ブタジエンゴムなどの高不飽和度ゴムについては、混練初期に結合ゴムが徐々に増加しているため、混練温度が高すぎるべきではない。そうしないと、サブ集中的にゴムと結合したカーボンブラックゲル硬粒が多く生成され、かえってさらに分散しにくい。