補強劑和填充劑在橡膠加工中形成了一個體系，總稱為填O型環料，意思就是填充橡膠分子間空隙的材料。在橡膠中加入一種物質後，可使硫化膠的耐磨性、抗撕裂強度、拉伸強度、模量、抗溶脹性等性能獲得較大提高。凡具有這種作用的物質稱為補強劑。填料是橡膠工業的主要原料之一，屬粉體材料。填料用量相當大，幾乎與橡膠本身用量相當，能賦與橡膠許多寶貴的性能。例如，大幅提高橡膠的力學性能，使橡膠具有磁性、導電性、橡膠製品阻燃性、彩色等特殊的性能；使橡膠具有好的加工性能，降低成本。在橡膠中加入填料能夠提高橡膠的體積，降低橡膠制品的成本，改善膠料加工工藝性能，對橡膠制品性能幾乎沒有影響。
按填料在橡膠中的作用可分為補強性和增容性填料，前者主要作用是提高橡膠制品的物理機械性能，稱為補強劑，如炭黑等；後者主要作用是增加橡膠的容積，降低含膠率，降低成本，稱為填充劑或增容劑，如碳酸鈣CaCO3、陶土等。炭黑有五大類型，40 余種的品種。
常用品種有：超耐磨爐黑(SAF)、中超耐磨爐黑(ISAF)、高耐磨爐黑(HAF)，通用爐黑(GPF)。在炭黑粒子的表面有些活性很大的活性點，能與橡膠分子起化學作用，生成強固的化學鍵，這種化學鍵能沿著炭黑粒子表面滑動，最終產生兩種補強效應：一是當橡膠受力作用時產生變形，分子鏈的滑動能吸收外力的衝擊，起緩衝作用；二是使應力分布均勻。這兩種效應的結果能使橡膠的強度增強，耐龜裂，從而起補強作用。另外，還有一種白炭黑，化學成分主要是含水硅酸和硅酸鹽類物質，常用於制造淺色橡膠制品。
橡膠補強填充體系助劑包括炭黑、白炭黑、金屬氧化物、無機鹽、樹脂等。主要有炭黑、白炭黑、無機補強劑和填充劑以及有機補強劑和填充劑。ACM 是非結晶性橡膠，純生膠的機械強度僅有2MPa 左右，必須進行補強才可以使用。試驗證明，ACM 膠料采用高耐磨炭黑、快壓出炭黑、半補強炭黑和噴霧炭黑較好。通常，隨防水密封圈著炭黑粒子變細和補強性能的提高，壓縮變形也變大。ACM不宜使用酸性補強填充劑，如槽法炭黑和氣相法白炭黑等。
在典型的橡膠配方中，由於填充劑價廉易得，通常以大劑量添加到主體材料橡膠中，以其龐大的體積和用量增加膠料的體積和重量，從而降低膠料的單位成本。為此矽橡膠墊圈，選材時一般考慮天然礦材，經過加工粉碎、研磨到一定細度後投入使用。補強樹脂又名補強增硬樹脂，用橡膠迫緊零件在需要高硬度、高定伸以及因增加炭黑過多而較難生產的膠料中。
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