由于纯液体硅橡胶的物理机械性能非常差，一般需要经过增强改性以满足实际应用需求，其中添加增强填料无疑是最为简洁便利的方法。常用的纳米填料主要有纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、有机蒙脱土、碳纳米管和石墨烯、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、碳化硅、氧化铝及纳米银线等。

1、纳米二氧化硅

纳米二氧化硅合成的方法主要以气相法和沉淀法为主，采用气相法制备的纳米二氧化硅表面羟基少，粒径均匀，分散性较好。祝智敏等以气相法二氧化硅作为增强填料，发现添加10份二氧化硅后，液体硅橡胶的物理机械性能有明显的提高，邵尔A硬度、拉伸强度和剪切强度可分别达到40、1.6MPa、1.4MPa；经过老化后剪切强度没有显著的变化。

由于气相法二氧化硅的成本较高，因此成本较低的沉淀法二氧化硅备受关注。沉淀法二氧化硅含水量较高，表面羟基数也远远高于气相法二氧化硅，使得沉淀法二氧化硅的表面活性很高，极易发生团聚，不利于在橡胶基体中分散，因此为了解决这一问题通常采用物理或者化学方法对其进行表面改性，阻止团聚现象的产生，提高其分散性。


2、纳米碳酸钙

纳米碳酸钙具有粒径小、比表面积高、表面活性高、填充量大及利于加工等优点，其作为橡胶增强填料不仅成本低廉，而且表现出很好的增强增韧、杀菌消毒等效果，因此，纳米碳酸钙作为一种常见的增强填料被广泛应用于液体硅橡胶。

以纳米碳酸钙作为液体硅橡胶的增强填料，结果发现，当纳米碳酸钙的添加量为100份时，硅橡胶的拉伸强度与未增强硅橡胶相比提高了4.4倍，扯断伸长率提高了3倍，同时耐热氧老化性、耐油性也有显著的提高，表明纳米碳酸钙具有突出的增强效果。


3、有机蒙脱土（OMMT）

蒙脱土（MMT）是一种典型的层状硅酸盐，在橡胶工业中是一种较为常见的增强填料。为提高MMT与硅橡胶的相容性，通常对其进行有机改性以制得OMMT。研究发现，OMMT可以很好地分散在硅橡胶基体中，从而大幅提升硅橡胶的物理机械性能。

通过溶液插层法制备了OMMT/液体硅橡胶复合材料，发现复合材料的物理机械性能远优于气相法二氧化硅/液体硅橡胶复合材料；结构分析表明，OMMT在橡胶基体中呈现剥离态结构。