提高弯曲强度
硅烷偶联剂具有赋予良好机械性能的优点，例如拉伸强度、弯曲强度和压缩强度。下图显示了使用硅烷偶联剂获得的玻璃纤维增强环氧树脂的弯曲强度的提高。
提高弯曲强度
更高的模量填充橡胶后使用硅烷偶联剂还具有赋予更高模量的另一个优点。粘土填充橡胶的这种改进如下表所示。
改进填料和颜料分散
使用硅烷偶联剂可以显著改善填料和颜料在树脂中的分散性（见下图）。这种改善是由于水分层的置换或改性，减少了颗粒的结块，提高了聚合物的润湿性。
改善分散性
这种改进的分散性通常会减少空气阻塞，从而减少空隙并降低浆料粘度。更容易的成型流动或增加廉价填料的比例，或两者兼而有之，都是可能的。更高的生产率由于添加硅烷偶联剂可以降低复合材料的粘度（下表），因此通常可以观察到混炼和注塑成型中的加工性能得到改善，从而提高生产率。
较少的固化抑制
已知填料对热固性树脂的固化具有不同程度的抑制作用。使用硅烷可以覆盖并密封填料表面，以防止填料与固化剂的标签相互作用。在聚酯和环氧树脂中，据观察，填料的硅烷处理通常可以克服固化抑制（通过固化放热曲线测量）（见下表）。允许最大放热的硅烷通常是最有效的偶联剂。
用硅烷偶联剂进行填料处理
硅烷可以通过以下方式改善矿物、二氧化硅、玻璃纤维和珠粒的加工、性能和耐用性：
矿物填料处理矿物填料已成为有机聚合物越来越重要的添加剂和改性剂。矿物表面的金属羟基通常非常疏水，与有机聚合物非常不相容。硅烷非常适合处理矿物表面，使矿物在聚合物中更加相容和分散，甚至使填料成为增强添加剂。在填料处理中用作偶联剂的硅烷可用于许多应用，例如 HFFR 电线电缆化合物、云母填充聚丙烯和聚酰胺以及橡胶中的粘土。
二氧化硅处理
硅烷偶联剂通常用于处理二氧化硅（气相法和沉淀法）处理，在填充聚合物体系中具有很高的效率。硅烷在二氧化硅处理中用作偶联剂，可用于许多应用，如绿色轮胎、鞋底。
玻璃纤维和珠粒处理
硅烷偶联剂是玻璃纤维增强聚合物的关键成分。玻璃非常亲水，可以将水吸引到界面上。如果不对玻璃表面进行硅烷处理，玻璃纤维和树脂之间的结合就会减弱并最终失效，从而使复合材料基本上无用。硅烷偶联剂用于通用应用（例如汽车、船舶、体育用品和建筑）的玻璃处理（纤维、珠粒...），以及印刷电路板和航空复合材料的高性能应用。用硅烷偶联剂处理的玻璃材料可用于热固性塑料或热塑性塑料，或任何其他所需的聚合物体系。
硅烷偶联剂在玻璃填充热塑性塑料中的用途
硅烷偶联剂是玻璃纤维增强热塑性塑料的关键成分。事实证明，它们在使用玻璃增强材料的聚酰胺 (PA) 和聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 复合材料中具有重要价值。
与硅烷结合的玻璃增强热塑性塑料最重要的优点是：改善电气性能、提高复合材料的机械强度、提高界面的抗湿气侵蚀能力，从而生产出更耐用的复合材料。
聚酰胺玻璃纤维
聚酰胺是在有机酸和胺之间的可逆反应中形成的，产生“聚酰亚胺”，其凭借这种可逆性在高温下与其他胺反应。玻璃表面上的氨基或氯丙基官能硅烷有助于与酰胺基团配位，并可能将聚酰胺偶联到玻璃表面、二氧化硅、云母等上。
PBT玻璃珠
PBT本质上比 PA 极性较小且反应性较低。因此，硅烷在提高增强复合材料的物理强度方面效果较差。然而，XIAMETER™ OFS-6040 硅烷可有效改善玻璃珠填充 PBT 的物理性能，如下表所示。
偶联剂的选用原则
1.硅烷类偶联剂主要适用于玻璃纤维及含硅填料，如石英、硅灰石等，也可用于部分金属的氧化物及氢氧化物，但不适用于CaCO3。树脂主要为热固性树脂。
2. 钛酸酯类偶联剂对填料的适用范围广，如CaCO3，钛白粉等，还可用于玻璃纤维中。树脂主要为热塑性树脂。
3.酸性填料应选用含碱性官能团的偶联剂，而碱性填料应选用含酸性官能团的偶联剂。
4.偶联剂加入量。硅烷偶联剂的用量可为填料的1%左右；钛酸酸类用量一般为填料的0.25~2%。
5.一些表面活性剂会影响钛酸酯偶联剂用的发挥，如HSt等，因此它们必须在填料、偶联剂、树脂充分混合后加入。
6.大多数钛酸酯类偶联剂易与酯类增塑剂发生酯交换反应，因此，此类偶联剂需待偶联剂加入后方可加入。钛酸酯类与硅烷类偶联剂混合加入协同效果好。