有機改性是利用有機物中的官能團能夠在硅微粉表面進行物理吸附、化學吸附以及化學反應來改變硅微粉表面性質的方法，是硅微粉最常用的改性方法。
　　
　　其中，改性劑是影響改性效果的重要因素之一。下面就詳細介紹一下硅微粉改性常用偶聯劑的種類、原理、選擇原則、用量及應用案例。
　　
　　1、偶聯劑的種類
　　目前，硅微粉最常用的有機改性劑是硅烷偶聯劑，主要包括氨基、環氧基、乙烯基、硫基等種類，改性效果通常較好，但價格稍貴。
　　
　　部分研究者采用鋁酸酯、鈦酸酯、硬脂酸等價格相對低廉的改性劑對硅微粉進行，但改性效果往往不如硅烷偶聯劑。
　　
　　因此，結合經濟效益和改性效果，采用2種及以上表面改性劑對硅微粉進行復合改性，改性效果較使用單一改性劑的往往更為理想。
　　
　　2、偶聯劑的改性機理
　　
　?。?）硅烷偶聯劑
　　
　　硅微粉表面改性最常使用的有機改性劑是硅烷偶聯劑，它是一種含有2種以上不同化學性質的基團低分子有機硅化合物，其分子結構含有與有機聚合物作用的官能團（如氨基、乙烯基、環氧基等）和能夠水解的與硅微粉表面作用的烷氧基，可將硅微粉與有機高分子聚合物緊密結合起來。
　　
　　目前，比較成熟的作用機理是化學鍵結合理論。此理論認為，硅烷偶聯劑的2種不同性質的基團，其中一端的乙烯基、環氧基、氨基、甲基丙烯酸酯、硫酸基等與有機聚合物的官能團進行反應，從而實現硅烷偶聯劑與有機高分子基料連接；另一端水解后的烷氧基（如甲氧基、乙氧基）與硅微粉表面Si-OH基作用，經過水解、縮合、形成氫鍵、形成共價鍵4個過程，分別為：
　?、偎?。硅烷偶聯劑中與Si相連的3個水解基進行水解形成硅醇。
　?、诳s合。不同硅醇分子之間進行縮合脫水，形成Si-OH低聚硅氧烷。
　?、坌纬蓺滏I。低聚硅氧烷與硅微粉表面的-OH形成氫鍵。
　?、苄纬晒矁r鍵。在加熱的過程中，發生縮合、脫水及化學吸附，從而使得硅烷偶聯劑與硅微粉之間形成牢固的Si-O-Si共價鍵，成為連接樹脂或有機聚合物基料與硅微粉之間的紐帶。
　　

　?。?）鈦酸酯偶聯劑
　　
　　鈦酸酯偶聯劑與硅微粉的主要作用機理是鈦酸酯分子結構中親無機基團（RO）m與硅微粉表面的羥基發生化學作用，在硅微粉表面形成單分子層，同時釋放出異丙醇。

　　

　　3、偶聯劑的選擇原則
　　
　　硅烷偶聯劑有氨基、氯基、鏈烯基、環氧基、甲基丙烯酰氧基、巰烴基、陽離子基、雙官能團等幾十種，從應用角度來說是具有很強的針對性，選擇合適的硅烷偶聯劑是至關重要的。
　　
　　選擇方法主要是通過試驗預選，并應根據硅烷偶聯劑的結構、性質及與硅微粉作用的機理，同時還需綜合考慮下游產品基料的組成及對硅烷偶聯劑反應的效果等。
　　
　　另外，如選擇了兩種以上的偶聯劑，還應認真的考慮哪一種偶聯劑先加或后加的問題。
　　
　　4、偶聯劑的用量確定
　　
　　改性劑的用量通常與硅微粉表面活性點（如Si-OH）數量以及改性劑覆蓋表面的單分子層、雙分子厚度有一定關系。
　　
　　當改性劑用量過小時，導致硅微粉表面的活化程度不高；當改性劑用量過大時，不僅會造成改性成本的增加，而且會在改性后的硅微粉表面形成多層物理吸附，使得硅微粉與有機聚合物之間的界面形成薄弱層，導致無法發揮單分子的橋梁作用。
　　
　　硅烷偶聯劑的用量是根據粉體的比表面積所占的反活性點（如Si-OH）的數量以及硅烷偶聯劑覆蓋表面的單分子層、多分子層的厚度等決定的。
　　一般硅微粉類礦物粉體的Si-OH含量為4-12個/μm2，1mol的硅烷偶聯劑可以覆蓋約7500m2的粉體表面積。由于硅烷偶聯劑水解后，其自身也產生縮合反應，要影響到計算用量的準確性，所以要增加一定的加入量。
　　硅烷偶聯劑的用量計算關系是：
　　硅烷偶聯劑用量（g）=粉體質量（g）×粉體表面積（m2/g）/硅烷偶聯劑的覆蓋面積（m2/g）
　　
　　5、偶聯劑改性硅微粉應用案例
　　
　　硅微粉有機改性部分改性劑種類、改性基料及應用體系如下。