硅橡胶的力学性能提升主要依赖补强剂的作用，气相法白炭黑是常用的补强材料，其原生粒径 5~50nm，比表面积 200~300m²/g，通过表面羟基（-OH）与硅橡胶分子链形成氢键，构建 “吸留效应” 增强网络，使拉伸强度从纯胶的 1~2MPa 提升至 8~12MPa。在硅橡胶自粘带中，经过硅烷偶联剂（如 KH-550）改性的白炭黑可均匀分散，避免团聚导致的性能不均，确保胶带在拉伸缠绕时不会出现局部撕裂。
除白炭黑外，碳纤维、石墨烯等新型补强材料也被用于硅橡胶的高性能化改性。碳纤维的加入可显著提升材料的拉伸模量，而石墨烯则能同时优化力学性能与导热性，使硅橡胶复合材料的热导率提升至 0.5W/(m・K) 以上，适用于需要散热的电子设备密封场景。这些复合改性技术也为硅橡胶自粘带的功能拓展提供了可能，例如，添加导电炭黑可制备具有抗静电功能的胶带，满足易燃易爆环境的使用要求。
复合改性还包括与其他弹性体的共混，如硅橡胶与氟橡胶共混，可兼具硅橡胶的耐温性与氟橡胶的耐油性，在 IRM903 油中浸泡 72 小时后，体积变化率可控制在 15% 以内。这种共混改性的硅橡胶材料，被用于制备特殊工况下的硅橡胶自粘带，使其在化工管道的防腐觉缘中表现出更优的性能，进步拓宽了硅橡胶的应用边界。