本发明公开了一种含硫代氨基甲酸酯结构单元的硅烷偶联剂及其制备方法。在叔胺催化剂的作用下，将巯烃基硅烷与烷基单异氰酸酯按摩尔比1∶1在有机溶剂中进行反应，经减压蒸馏而制备的一种分子内含有1个硫代氨基甲酸酯结构单元与3个烷氧基的硅烷偶联剂。该方法工艺流程简单，产率高，产物分离容易。基于本发明制得的含硫代氨基甲酸酯结构单元的硅烷偶联剂具有较高的热稳定性与较强的偶联效果，可代替传统硅烷偶联剂，用于含白炭黑的橡胶中以提高硫化胶的综合性能。