納米二氧化硅SiO2無毒,，無味,，無污染，具有表面能高及其吸附能力強等優(yōu)點,，是優(yōu)質(zhì)的穩(wěn)定劑和融合機,，在電子,、光學、生化科學等領(lǐng)域都有著廣泛的應用,。是極具工業(yè)應用前景的納米材料,。納米二氧化硅的粒徑小、比表面積大,、生物相容性好,，且具有納米材料的表面界面效應、小尺寸效應,、量子尺寸效應等優(yōu)點,。就作為填料而言，不改變工藝流程,，而只是替代粗晶SiO2,，其制品的各項性能指標均會大幅提高，而納米SiO2的應用也遠不止于此,。

      但是由于納米二氧化硅表面能高,，處于熱力學非穩(wěn)定狀態(tài)，極易聚集成團,，不易與有機物充分混合,，同時二氧化硅表面親水疏油，在有機介質(zhì)中難于均勻分散,，與有機基體之間結(jié)合力差,，易造成界面缺陷，使復合材料性能降低,。

      要解決上述納米二氧化硅的分散性和與有機基體的相容性問題,，必須對其進行表面改性，減弱二氧化硅表面的極性,，降低二氧化硅表面的能態(tài),，以提高納米粒子與有機基體間的相容性。

      原位改性法：一般化學改性可有效降低納米二氧化硅的團聚,，但也存在納米二氧化硅在改性前就團聚的問題,。因此，在納米二氧化硅的制備過程中完成改性以得到表面功能化的二氧化硅粒子,。也就是在納米SIO2粒子初生產(chǎn)時在粒子表面修飾有機化合物以實現(xiàn)粒子尺寸的可控,，同時賦予納米粒子的一些特殊的性能，在甲苯,，四氯化碳,，涂料，樹脂,，油漆,，潤滑油，增塑劑等許多有機介質(zhì)中具有良好的分散性及分散穩(wěn)定性,，外觀可達類真溶液程度,。還可以根據(jù)不同使用要求使其表面帶有特殊的官能團并在特殊介質(zhì)中良好地分散。

      對于輪胎來說,，它與路面直接接觸的那面表面印有花紋的膠料,，也就是“胎面膠”，對其性能有著至關(guān)重要的影響,。它能使輪胎具有牽引力,，緩沖行駛時的沖擊和搖擺，防止簾線層的割破和刺穿等,，是汽車使用的舒適程度,、安全性、使用壽命及能量消耗的重要參考物,。

      顯然,，單純的橡膠是不具備足夠的強度來完成這一系列工作的，必須要使用填料對其進行補強,。到目前為止,，炭黑是補強效果的填料，能賦予橡膠制品優(yōu)異的拉伸強度與撕裂強度,，還對制品的耐磨性,、耐熱性等方面有所改善。但是炭黑存在污染程度高,、能源消耗大等問題,，而且無法克服輪胎“魔鬼三角”難題，幫助輪胎化身“綠色輪胎”,。因此更為環(huán)保的納米二氧化硅SIO2成為了更好的選擇,。 

      在輪胎制造領(lǐng)域內(nèi)一直有“魔鬼三角”之說，指的是輪胎的耐磨性,、安全性,、環(huán)保節(jié)油三者之間因自身性能，不能同時得到改善,，也就是說,，必須在犧牲某一種或兩種性能的同時才能獲得另一種性能改善的現(xiàn)象。

      法國米其林公司研發(fā)出了世界上首條填充了大量SIO2的“綠色輪胎”,，不僅能顯著降低滾動阻力,，而且又提高了抗?jié)窕阅埽屳喬プ叱觥澳Ч砣恰敝萍s,，開辟出了輪胎研究的一個新方向,。

      納米SiO2添加的新型橡膠不但具有優(yōu)越的力學特性,，同時還可以根據(jù)需要設計具有特殊性的新型橡膠。這種新型材料中的納米SiO2不僅具有補強的作用,，在耐磨性和抗老化性能均超過傳統(tǒng)工業(yè)的高檔橡膠制品,。另外，還可利用納米SiO2改性輪胎側(cè)面膠生產(chǎn)彩色輪胎,，在不久的將來,，有望實現(xiàn)汽車摩托車輪胎彩色化。

      目前高分散納米二氧化硅已在各種輪胎部件中得到使用,，包括載重輪胎,、轎車輪胎、農(nóng)業(yè)輪胎等,，使用部位也不局限于輪胎胎面,，在帶束層、胎側(cè)和鋼絲黏合膠等部位也有用到,。在市場需求的驅(qū)動下,，低成本、高分散,、功能化和精細化成為了白炭黑的發(fā)展方向,，在未來想必還會有更多的新應用被發(fā)掘。