硅橡胶是由硅氧键（Si-O）交替组成的线型聚硅氧烷高分子弹性体，具有良好的耐高低温、耐候性、电气特性、耐辐射性能、耐油以及化学稳定性等。未经补强的硅橡胶机械强度差，需要添加补强填料以改善其物理机械性能，补强填料有纳米SiO2、有机蒙脱土、改性超细矿物粉、短纤维、纳米碳酸钙、沸石、碳纳米管以及稻壳灰等。
气相二氧化硅作为填料加入后，由于其结构和硅橡胶主链相似，硅橡胶分子吸附在气相二氧化硅分子表面，使粒子间距离小于粒子直径，强化了吸附层内分子间的吸引力，此外硅橡胶中的Si-O键或其端羟基可与气相二氧化硅表面的硅羟基（Si—OH）形成物理或化学结合，使得胶体物理力学性能提高，从而提升硅橡胶的整体硬度和强度。因此，纳米SiO2与硅橡胶两者能紧密缠绕，发挥出较好的补强效果。
但SiO2表面存在不同键合状态的羟基，羟基间产生范德华力、氢键，在有机相中难以浸润和分散，极易形成团聚体，因此有必要对纳米SiO2进行表面改性。经过表面改性，纳米SiO2表面由亲水转变为疏水，既可以改善其在硅橡胶中的分散状况又可以增强与硅橡胶的相容性。