一般認為，利用有機偶聯(lián)劑處理高嶺土等黏土，偶聯(lián)劑以化學(xué)鍵結合、化學(xué)吸附和表面覆蓋等方式與黏土表面結合的，并在黏土表面形成低聚物而對黏土表面進(jìn)行改性，達到改善界面的物理、化學(xué)性能的目的。
　　
　　硅烷偶聯(lián)劑是高嶺土填料最常用和最有效的表面改性劑，其作用機理一般認為是：（1）化學(xué)鍵；（2）氫鍵；（3）物理吸附；（4）形成鏈狀結構的覆蓋狀物質(zhì)；（5）從表面排除水等，例如Arkles模式。
 

　　
　　研究發(fā)現，硅烷偶聯(lián)劑的羥基可與高嶺土表面活性基團反應形成氫鍵，進(jìn)而縮合成共價(jià)鍵，使得硅烷偶聯(lián)劑與高嶺土穩固結合。相繼產(chǎn)生的氫鍵包覆在高嶺土表面，使得處于偶聯(lián)劑另一端外露的具有反應性的疏水基團R在塑化過(guò)程中很容易與有機高分子材料中的活性基團反應，形成很強的化學(xué)鍵，從而使硅烷偶聯(lián)劑與高分子材料穩定結合。
　　
　　硅烷偶聯(lián)劑的種類(lèi)很多，常用的有乙烯基硅烷、氨基硅烷、環(huán)氧基硅烷、甲基硅烷等。劉欽甫等提出的硅烷偶聯(lián)劑（加有機助劑M）對煅燒高嶺土表面改性的機理如下：
　　　
　?。?）煅燒高嶺土顆粒表面吸附有機助劑M釋放出來(lái)H+

　　M—H⁺+O—Al（煅燒高嶺土）→HO—Al（煅燒高嶺土）+M^-

　?。?）硅烷偶聯(lián)劑分子水解

　　　
　?。?）硅烷偶聯(lián)劑與煅燒高嶺土表面形成的羥基縮合

　　
　　由于硅烷偶聯(lián)劑的R為親有機基團，所以煅燒高嶺土經(jīng)表面改性后即能夠與有機基體如橡膠、塑料相容。當改性的高嶺土作為填料用于橡膠中時(shí)，在硫化過(guò)程中R基團會(huì )與橡膠大分子發(fā)生反應，從而使高嶺土分子完全分散、融合在橡膠基體分子中。