由于石英粉体表面的亲水性，很难与有机高分子材料相容，为此需对其表面进行改性，使其表面性质由亲水性变为疏水性，从而改善石英粉体粒子表面的浸润性，使粉体粒子在有机化合物中更容易分散。
　　
　　1、石英表面改性原理
　　石英等硅酸盐矿物经机械粉碎后，新生表面上产生游离基或离子，在外界条件作用下，表面产生Si-OH，Si-O-Si和Si-OH…H等几种基团，易与外来的官能团发生键合，达到改性目的，为表面改性提供了基础。
　　
　　一般来说，石英粉体的颗粒越细，比表面积越大，表面活性羟基越多，越易进行化学反应，改性后效果更好。
　　
　　2、石英表面改性方法
　　
　　对石英粉体有机表面改性的方法很多，但仅靠物理吸附于石英粉体表面，不仅改性效果不好，易在搅拌、洗涤等过程中脱落，而且在应用中也无法过多增加产品性能。
　　
　　机械力化学改性是对粉体机械粉碎，时期表面产生临时活性点，降低表面改性活化能。
　　
　　化学包覆改性是石英粉体表面改性最常用的方法，如偶联剂改性和聚合物接枝法改性。成键机理是与石英粉体表面形成共价键，如偶联剂的改性原理，偶联剂水解产生硅醇基，与石英粉体表面的硅羟基脱水缩合，形成共价键。此法成本较低，改性效果高，且改性产品保持稳定性能时间较长。
　　
　　3、石英表面改性工艺
　　
　　（1）干法改性
　　在工业生产中大都采用机械力干法改性，在粉碎的同时喷入配置好的改性剂，可缩短工业流程，并且在粉碎过程中产生临时活性点和高温，有利于表面改性的进行，产品不需要脱水干燥。但是改性效果相比于湿法差距大，改性很难均匀化，局部高温可能会破坏改性剂，对工艺过程不好控制。干法改性后石英粉体在工业应用中属于粗级产品，广泛应用于塑料、建材及橡胶等行业。
　　
　　（2）湿法改性
　　湿法改性是将石英粉体和改性试剂一起浸泡加热，搅拌，脱水干燥，较干法工艺复杂，但改性效果好，一般应用于薄膜、涂料等高端行业。
　　
　　（3）干-湿法结合改性
　　干-湿法结合改性过程中，对试剂加量和改性时间要求高，出料后高温烘干，试剂量多，石英粉体易聚集，量少则改性剂不易分散，改性效果差。
　　
　　4、石英表面改性剂
　　对石英粉体改性的改性剂主要有硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂等。
　　
　　工业上常用脂肪酸和一些阳离子表面活性剂（如十六烷基三甲基溴化铵等)对石英粉体表面改性，这些改性剂价格低廉，工艺简单，但改性效果一般，改性后属于粗级产品。
　　
　　硅烷偶联剂对石英粉体表面改性效果最好，但成本较高，铝酸酯和钛酸酯偶联剂成本较低，改性较容易，但改性效果比硅烷偶联剂差，原因在于硅烷偶联剂与石英粉体表面的硅羟基缩水键合所需能量较高，而铝酸酯和钛酸酯偶联剂中的Al3+、Ti3+半径大，很容易与硅羟基缔合，结合在石英粉体表面，较之Si-O-Si键键级低，不如硅烷偶联剂改性后效果稳定。
　　
　　用铝酸酯和钛酸酯偶联剂对石英粉体改性时，偶联剂的水解几乎是不能加水的，否则很容易屏蔽偶联剂，形成乳状物，在有机溶剂中溶解使用效果最好，如甲苯，丙酮等。而如果硅烷偶联剂不水解，则很难与石英粉体表面发生键合。
　　
　　对二氧化硅粉体进行表面接枝改性可以增多对改性剂的选择，有助于不同领域的应用效果，且对粉体包覆效果好，可减少对机械的磨损。但由于活性基团过多，对反应难以控制，应用于工业生产难度较大。
　　
　　5、石英表面改性应用特点
　　
　　对于不同应用领域，对改性石英粉体的要求各有差异，如应用于塑料薄膜，则要求石英粉体粒度要求高，粒度太大，则无法吹膜，且薄膜的力学性能会大力下降。
　　
　　改性剂不同，填充的聚合物也会不同，因为不同的化学基团结构相容程度差异较大。如带有链烯基、氯烃基的偶联剂改性后石英粉体被大量填充于PE中，被带有多硫烃基的偶联剂改性后则大量填充于橡胶中。
　　
　　随着科学技术的发展，石英粉体的改性技术会变得更行业化、更简单高效。改性剂多能性会增强，适用范围更广，成本更低，改性效果更优异。
　　
　　来源：马宏相,陈荣芳,吕剑明.石英粉体表面疏水化改性及其研究进展[J].广州化工,2014, (5):38-39.