填充白炭黑的低滾動阻力輪胎的開發(fā)不斷獲得新進(jìn)展。與填充普通炭黑的輪胎相比，白炭黑輪胎不僅降低了油耗，而且具有優(yōu)異的牽引性能和與后者相當(dāng)?shù)哪ズ膲勖８叻稚⑿园滋亢诤投嗔蚧p烷氧基硅烷的發(fā)展使高填充白炭黑輪胎商品化獲得重大突破。炭黑膠料和白炭黑一硅烷膠料的能耗散機(jī)理差異很大，因此其磨耗機(jī)理不同。為了補(bǔ)償和保持輪胎的高耐磨性能，必須調(diào)整配方，例如用s-sB卿BR替代E-sBR。為了最大限度地發(fā)揮白炭黑一硅烷膠料的優(yōu)勢(低油耗、高耐滑和耐磨性)，白炭黑輪胎膠料必須采用多段輔助混煉工藝制備混煉膠。白炭黑表面的性質(zhì)和所用多官能有機(jī)硅烷的反應(yīng)性決定了必須采用多段混煉。目前白炭黑膠料使用雙烷氧多硫化硅烷(TEsPT和TEsPD)，需要一段以上的輔助混煉。在各段混煉之間，必須使膠料冷卻，以獲得所要求的性能。采用這種工藝加工白炭黑輪胎膠料的主要缺點(diǎn)是使最終成品的制造成本大幅度增加。

　　在炭黑膠料中，炭黑粒子和橡膠鏈之間的物理化學(xué)作用產(chǎn)生了觸變-一種本質(zhì)上可逆的動力學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)施加應(yīng)變時，有的橡膠鏈從炭黑表面脫開，然后又重新鍵合。這種現(xiàn)象的強(qiáng)度和可逆性可以改善胎面膠料的耐磨性能，而這種炭黑結(jié)合膠的鍵裂也是炭黑膠料產(chǎn)生滯后的主要原因。此外，在橡膠本體和鏈自由端也會產(chǎn)生部分耗散。在白炭黑體系中，結(jié)合膠要少得多，而白炭黑一白炭黑之間的相互作用是造成觸變的主要原因，它們使白炭黑形成聚集體和附聚體，橡膠包夾

　　在白炭黑微區(qū)內(nèi)，成為“吸附膠”。此外，白炭黑之間的相互作用導(dǎo)致填料在橡膠基質(zhì)中分散差，加上結(jié)合膠含量小，致使補(bǔ)強(qiáng)和耐磨性能很差。由于填料填料之間的相互作用以及它們在橡膠中的幾何非線性，因此膠料滯后損失也增大。

　　多官能有機(jī)硅烷與白炭黑表面以及橡膠的有效結(jié)合和反應(yīng)提高了填料的分散性，降低了膠料的滯后損失。眾所周知，琉基硅烷，例如Y-琉基丙基四乙氧基硅烷可促進(jìn)填料與橡膠結(jié)合，使填料具有良好的補(bǔ)強(qiáng)性能。但是，這些硅烷上的琉基(一SH)非常活潑，容易引起膠料早期焦燒，使其無法用于普通輪胎制造。采用多硫化硅烷(即TEsPT以及最近出現(xiàn)的TEsPD)與高分散性白炭黑提供了構(gòu)筑低滯后白炭黑一硅烷膠料微觀結(jié)構(gòu)的新途徑。這類硅烷賦予了白炭黑良好的補(bǔ)強(qiáng)性能，而且保證了較充分的加工余地。補(bǔ)強(qiáng)效果取決于多硫化硅烷中的平均硫原子數(shù)和膠料混煉溫度。在較高的混煉溫度下，這類多硫化硅烷可以釋放出硫，從而產(chǎn)生某種程度交聯(lián)，導(dǎo)致膠料粘度增大。從這些膠料的小應(yīng)變非線性行為可以看出，必須用一段以上的輔助混煉混入多硫化硅烷(TESPT和TEsPD)，而且在每段混煉之間都要冷卻膠料。

　　此外，如果在高于160℃的溫度下進(jìn)行混煉，則含多硫化硅烷的膠料將開始早期硫化。由于多硫化硅烷偶聯(lián)劑具有這些局限性，因此需要采用多官能有機(jī)硅烷來減少輔助混煉的段數(shù)，同時改善膠料的加工性能和胎面膠的使用性能。