將溶劑、水、催化劑和偶聯劑混合制備偶聯劑溶膠溶液。再利用超聲分散或剪切的方法，將白炭黑均勻分散溶膠溶液中，得到分散均勻，粒度理想的渾濁液。再將渾濁液至于勻速攪拌下使偶聯劑溶膠與白炭黑反應，通過控制溫度及反應時間進而制備具有高疏水性的偶聯劑改性的白炭黑。本發明中通過溶膠凝膠法得到偶聯劑的溶膠溶液，再通過多種動力學手段的綜合作用使得白炭黑在偶聯劑溶膠溶液中可以均勻分散，從而保證白炭黑與偶聯劑可以充分反應，進而得到經過偶聯劑改性的白炭黑。本發明操作簡單、節約能源、成本低、適用面廣、易于工業化，制備改性的白炭黑各項性能優異。