黑色色母粒炭黑通过碳氢化合物的部分燃烧来制备，因此粒子的表面携带有氧，以酸或碱的官能团的形式与表面相结合。表面氧化物的数量及其组成与生产工艺和原料有关，表面氧化物的数量可以通过氧化后处理来增加。黑色色母粒炭黑表面含氧官能团的结构和数量影响应用性能。关于炭黑表面的化学结构称为表面化学。
许多聚合物在空气中会被紫外线降解。在这些塑料中，特别是聚烯烃中，炭黑可以吸收紫外线而起稳定剂的作用。黑色色母粒炭黑的稳定作用随粒径变小而增强，随浓度增加到2%~3%而增强。中等细度、结构级别高的炭黑是用做稳定剂的佳选择。
黑色色母粒炭黑的另一个性质是导电性能。根据客户对塑料制品的需要，导电性能是破坏性的或是被需要的。导电性能决定于采取的制造工艺，也与比表面积和结构有关，当然也与成品中炭黑的浓度有关。如果需要，市售的特殊的炭黑品种可以使聚合物具有抗静电性能或导电性能。然而所需的浓度要大大高于用于聚合物着色的一般情况。
我们知道，比表面积大的物质可以吸附大量的气态或液态组分。比表面积<的炭黑对于溶剂、胶黏剂、聚合物和添加剂的吸附能力非常可观，它们之间的相互作用也不容忽视。黑色色母粒稳定剂和抗氧剂的吸附可导致聚合系统的问题，如耐牢度和耐候性降低。分散剂的吸附可解决炭黑的润湿和分散问题，且聚合物<体的吸附体得黏度上升。橡胶中的炭黑可能影响硫化的速度。
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