雖然白炭黑與炭黑并用為輪胎胎面膠增強劑時能明顯改 善膠料的撕裂強度，且能yi制胎面膠老化龜裂，防止胎面產生裂口裂紋，但是這種膠料的耐磨性稍差，扯斷變形較大，生熱大實際使用過程中，白炭黑經過改性后才能彌補膠料性能的不足。與炭黑相比，白炭黑表面有一層均勻的硅氧烷和硅烷醇基，硅烷醇基的存在使白炭黑表面易于進行化學反應，這使白炭黑表面可相對容易地進行改性 常用于白炭黑表面處理的偶聯劑是雙(3一三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫烷，這種有 機硅烷可與橡膠及填料反應，在填料和聚合物分子間引入共價鍵，從而改 善聚合物與填料間的作用。研究發現，使用TESPT后，含2O份沉淀法白炭黑和4O份N332炭黑的膠料可使滾動阻力降低，而胎面膠的磨耗性能和濕牽引性能改變很小。

硫代磷酰基有 機物可以和白炭黑發生反應，在白炭黑填充的NR中產生異丙醇，從而形成白炭黑和橡膠的分子橋(Si?O—P)，此行為類似于硅烷偶聯劑。通過優化白炭黑用量和硫代磷酰基有 機物的濃度，可以得到物理機械性能較佳的硫化膠。Ou等研究了烷基化白炭黑對橡膠的增強 效果，發現白炭黑烷基化后，試樣中鍵合橡膠的質量分數減少，但是烷基化后提高了白炭黑和橡膠基質的相容性.使白炭黑更容易在NR和SBR中分散，所得硫化物具有更低的滯后損失。但是，烷基化后白炭黑的增強 效果明顯減弱，這是因為聚合物與填料之間，以及填料與填料之間的相互作用減弱所致。

白炭黑的表面能隨著改性而下降。能 量分布函數顯示，未改性前是各向異性，改性后各向異性程度明顯減小。