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理差異很大，因此其磨耗機理不同。為了補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，致使補強和耐磨性能很差。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強性能。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強性能，而且保證了較充分的加工余地。補強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。