无机填料或颜料粉体一般相对密度较大，而且表面呈极性状态，在水中自然沉降。而有机表面改性是非水溶性的表面活性剂或偶联剂，因此，经表面改性处理后的无机粉体（颜料或填料），表面由极性变为非极性，对水呈现出较强的非浸润性。这种非浸润性的细小颗粒，在水中由于巨大的表面张力，使其如同油膜一样漂浮不沉。

根据这一现象，提出“活化指数”的概念，用H表示，其含义用下式表示：

H=样品中飘浮部分的质量（g）/样品总质量（g）

▲曲线中a点所对应的横坐标A点，即是表面改性剂在无机填料或颜料表面形成单分子覆盖层的用量，可作为表面改性剂的最佳用量。但是实际处理中，应略低于该用量。

由上图可知，未经表面活化（即改性）处理的无机粉体，H=0；活化处理最彻底时，H=1.0（100%）；H由0-1.0的变化过程，可反映出粉体表面活化程度由小至大，也即表面有机处理效果好坏的程度。

在无机填料或颜料的有机表面改性工艺中，表面改性剂的品种和用量对填充体系的性能有显著影响。表面改性剂的用量可参考“活化指数”来确定。

所谓最佳用量，即表面改性剂在填料或颜料颗粒表面上，覆盖单分子层的用量，大于此用量，则将形成多层物理吸附的界面薄弱层，从而引起填允物的强度下降；低于最佳用量，则填料颗粒表面处理不完全，反映在“活化指数”H的变化曲线中，随着表面改性剂用量的增加，开始阶段H呈上升趋势，H由0升至1.0然后不再变化。

应当指出，活化指数不能作为粉体表面改性产品的唯一质量指标。一方面，用不同的表面改性剂改性后，活化指数可能不同，但决不意味着活化指数越高，表面改性效果就越好，应该结合其他指标，如吸附类型（化学吸附还是物理吸附）、与高聚物基料的作用以及应用性能指标来综合考虑。

■ 举例：碳酸钙活化度的测定

《GB/T 19281-2014 碳酸钙分析方法》中活化度的测定。

（1）方法提要

利用碳酸钙表面处理后疏水性之特征测定碳酸钙表面包覆程度。

（2）仪器

分液漏斗：250mL

玻璃砂坩埚：滤板孔径5-15μm

电热恒温干燥箱：温度能控制在105℃±2℃

（3）分析步骤

称取约5g试样，精确至0.01g。置于分液漏斗中，加200mL水，以120次/min的速度往复振摇1min。轻放于漏斗架上静置20min-30min。待明显分层后一次性将下沉碳酸钙放入预先于105℃±2℃下干燥至质量恒定的玻璃砂坩埚中，抽滤除去水。置于电热恒温干燥箱中，于105℃±2℃下干燥至质量恒定。

（4）结果计算

活化度以质量分数H计，计算公式如下：

式中：

m2为干燥后坩埚和未包覆碳酸钙的质量的数值，单位为克（g）；

m1为坩埚的质量的数值，单位为克（g）；

m为试料的质量的数值，单位为克（g）。

取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值符合产品标准规定。