硅灰石粉體的針狀結構使其可用作塑料、橡膠、尼龍等高聚物基復合材料的無(wú)機增強填料。但未經(jīng)表面處理的硅灰石粉與有機高聚物的相容性差，難以在高聚物基料中均勻分散。必須對其進(jìn)行適當的表面改性，以改善其與高聚物基料的相容性，提高填充增強效果。
　　
　　例如，用硅烷偶聯(lián)劑處理的硅灰石填充聚碳酸酯后，其彈性模量是未填充時(shí)的三倍，強度增加約15%；填充到聚乙烯中，能改善其強度和電絕緣性能；填充聚丙烯，與未改性的硅灰石填料相比，在填充量相同條件下，拉伸強度、彎曲強度等顯著(zhù)提高。
　　
　　1、硅灰石表面改性藥劑
　　
　　硅灰石粉體的表面改性主要采用化學(xué)方法，常用的表面改性劑主要有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯和鋁酸酯偶聯(lián)劑、表面活性劑及甲基丙烯酸甲脂等。
　　
　?。?）硅烷偶聯(lián)改性
　　硅烷偶聯(lián)改性是硅灰石粉體常用的表面改性方法之一。一般采用干法改性工藝，偶聯(lián)劑的用量與要求的覆蓋率及粉體的比表面積有關(guān)。用氨基硅烷處理硅灰石時(shí)，用量為硅灰石重量的0.5%左右；甲基丙烯含氧硅烷的用量為硅灰石重量的0.75%，這二種改性產(chǎn)品分別填充尼龍6和聚酯代替30%的玻璃纖維可顯著(zhù)提高制品的力學(xué)性能。
　　
　?。?）表面活性劑改性
　　用硅烷偶聯(lián)劑處理硅灰石，可大大改善其與聚合物的相容性，增強填充效果，但硅烷偶聯(lián)劑改性生產(chǎn)成本較高。因此，在某些應用條件下，可用較便宜的表面活性劑，如硬脂酸（鹽）、季胺鹽、聚乙二醇、高級脂肪醇聚氧乙烯醚（非離子型表面活性劑）等對硅灰石粉進(jìn)行表面改性處理。這些表面活性劑通過(guò)極性基團與顆粒表面的作用，覆蓋于顆粒表面，可大大增強硅灰石填料的親油性。
　　
　　用非離子型表面活性劑高級脂肪醇聚氧乙烯醚類(lèi)作表面改性劑對硅灰石粉體進(jìn)行表面改性，試驗表明，其效果也較好。非離子型表面活性劑對填充體系的作用機理與偶聯(lián)劑相似，親水基團和親油基團分別與填料及樹(shù)脂發(fā)生相互作用，加強二者的聯(lián)系，提高了體系的相容性和均勻性。二極性基團之間的柔性碳鏈起增塑潤滑作用，賦予體系柔韌性和流動(dòng)性，使體系黏度下降，改善了加工性能。
　　用高級脂肪醇聚氧乙烯醚改性處理硅灰石，經(jīng)表面處理后的活性硅灰石粉體吸水率降低，吸油率變小，粒徑變細，活化指數大于90%。將這種表面改性處理后的硅灰石粉體填充到PVC電纜材料中，不僅可使制品的成本下降，而且還能改善制品的綜合性能。
　　
　?。?）有機單體聚合反應改性
　　有機單體在硅灰石粉體/水懸浮液中的聚合反應試驗結果表明，其聚合體可以吸附于顆粒表面，這樣既改變了硅灰石粉體的表面性質(zhì)，有不影響其粒徑和白度。將此硅灰石粉體作涂料的填料，可降低涂料的沉降性和增強分散性。目前選擇在硅灰石粉體/水懸浮液中進(jìn)行聚合反應的單體是甲基丙烯酸甲酯。
　　
　　2、硅灰石表面改性工藝
　　
　　硅灰石改性主要有兩種工藝，分別為濕法改性和干法改性，工藝流程圖如下：
　　

濕法改性工藝流程

　　
干法改性工藝流程

　　
　　3、硅灰石表面改性最新研究進(jìn)展
　　
　　徐昊等利用干法工藝改性法庫地區硅灰石，適宜的改性劑為KH-570，最佳改性工藝為改性劑用量3%（占粉體總質(zhì)量），改性溫度80℃，改性時(shí)間40min。最佳條件下，改性硅灰石的接觸角為109.186°，活化指數為99.97%。表面改性過(guò)程對硅灰石的物相組成、化學(xué)結構、熱分解和形貌沒(méi)有明顯影響。KH-570改性硅灰石的實(shí)質(zhì)為KH-570水解生成硅醇或硅羥基，包覆在硅灰石表面，從而使得硅灰石表面由親水性變?yōu)槭杷浴?br /> 　　
　　孫楠等以硅灰石為主要填料，以PP-SBM相容劑改性硅灰石并將其與PP進(jìn)行復合，質(zhì)量分數達到30%時(shí)，PP/W的力學(xué)性能最佳，維卡軟化溫度提高了14.4℃。
　　
　　顧善發(fā)等以硬脂酸鈉為改性劑對硅灰石進(jìn)行表面改性，結果表明改性后硅灰石的接觸角由10.83°增加到69.33°，表面自由能由102.17mJ/m2降低至41.78mJ/m2，改性后硅灰石在煤油中的分散性得到顯著(zhù)提高。
　　
　　陳苗等以鹽酸為改性劑對硅灰石進(jìn)行改性，與未改性硅灰石漿料相比，改性后硅灰石漿料的抗拉強度提高73%。
　　
　　胡鴻等以陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM）為改性劑對硅灰石進(jìn)行改性，結果表明利用改性硅灰石纖維填充所得紙張的物理性能更好，可以替代部分植物纖維。