本论文研究工作分为四个部分：第一部分：采用价廉的水玻璃和HCL、MAA、CO2酸化体系为原料，通过材料配比、制备温度、时间、搅拌速度等工艺条件的研究，制备出比市场上销售的二氧化硅粒径更小的呈网络附聚体形态的SiO2粉体。提出一套较成熟的具有较佳性价比的用HCL作为酸化体系制备SiO2的工艺及技术。第二部分：研究了自研制的和市售的SiO2粉体的化学结构、形态特征及对S-SBR的补强性能。研究了自合成的纳米二氧化硅填充胶料的物理特性、加工性能、动态力学性能，并与南吉沉淀法二氧化硅进行了对比。第三部分：考察了HCL最佳浓度、反应温度、陈化时间、不同白炭黑百分含量对双相填料化学结构、掺杂形态和补强性能的影响，确定了双相填料的制备工艺：先制备SiO2粉体前驱液，基体选用炭黑N330，反应温度控制在70℃，最终PH值控制在7.5左右，陈化时间40－50min，白炭黑含量5％~10％，成功制备出了炭黑－SiO2粉体纳米双相填料。第四部分：比较了炭黑、SiO2、炭黑/ SiO2物理混合填料、自制的双相填料对锡偶联S-SBR胶料的补强效果，结果表明双相填料比N330炭黑的补强性能、耐磨性能优异，动态性能基本与N330持平。