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顏料表面的處理方式是在顏料顆粒表面吸附酸、堿、鹽類或有機化合物。吸附的方式有化學吸附、氫鍵的建立等。
1. 以表面活性劑處理
無機顏料的顆粒表面，表面活性劑的羧基基團常起主要的作用。因為無機顏料的表面呈堿性或兩性，很容易同羧基基團相結合。
碳酸鈣的表面處理就是一種酸吸附進行表面處理的典型例子。碳酸鈣能吸附脂肪酸，并在其表面形成羧酸鹽，常用的脂肪酸為月桂酸(C12)、硬脂酸(C18)或多種脂肪酸的混合物，脂肪酸在碳酸鈣表面形成多層次的分子層包膜。碳酸鈣微溶于水、月桂酸鈣及硬脂酸鈣的溶解度就比較小一些，如以月桂酸鈉鹽溶液處理碳酸鈣能在碳酸鈣表面形成吸附的月桂酸陰離子及月桂酸鈣。
在二氧化鈦或氫氧化鋁等金屬氧化物的表面上吸附羧酸同樣也能形成羧酸鹽。在二氧化硅等酸性表面上往往同羧酸形成氫鍵，但這種結合不如與堿性表面結合得更為牢固。因此常在這些帶有酸性的表面進行處理時增加多價的陽離子，如常用的有鋁鹽和鈦鹽，能形成不溶性的酰類化合物層，使結合更加牢固一些，在處理氧化鐵、鉻黃及鈦白時常采用這種方法。此外，又有直接以Al3+離子處理金屬氧化物的表面，吸附后使其表面呈正電荷，再用陰離子表面活性劑處理，可以形成憎水性的產品，易被有機溶劑潤濕，在非水介質中就很容易分散。
經過表面處理的顏料，除在涂料的基料中容易分散，能改善涂料的性能以外，在塑料中也能改進混容性，提高塑料的強度。如采用不飽和有機酸處理，在顏料表面留有雙鍵，可在同聚合物結合時，因采用自由基固化而得到加強。同樣，如以含有二個羧基團的酸處理時，其中一個羧酸有可能同聚合物的活性基團產生縮合作用�？傊�，具體可能進行的處理方法是很多的。
2. 吸附堿類的表面處理
堿性的胺類化合物，不論是伯胺、仲胺或季胺均能強烈地吸附在無機顏料的表面，與帶酸性的表面可生成加成物。與堿性表面則往往生成氫鍵，也能形成絡合物。經過胺類處理的顏料常能形成憎水親油的表面，可在非極性介質中具有良好的濕潤性和分散性，并能減少吸附的水分。由于用了多基團的有機胺類品種，還可提供接技的基團，使表面處理工藝更加多樣化。
常用胺處理來中和在鈦白及高嶺土上的殘余表面酸性。胺醇類也可用于表面處理，例如三乙醇胺用作鈦白的表面處理劑，使鈦白可用于高固體分，低粘度的水性涂料中，或極性溶劑介質中，并得到良好的分散。
使用得較多的胺類有伯胺、仲胺，C6-C18的脂肪族胺類，也有用多胺化合物。為了更好地吸附胺類，常采用提高顏料表面酸度的措施，例如在處理鈦白時先以硫酸或以二氧化硅-氫氧化鋁進行預處理，使表面帶有酸性或有酸性的Al3+，再進行胺類處理。
具體處理的例子有無機彩色顏料用N-(長鏈烷基)烷烯雙胺雙油酸處理，可防止粒子粘結并改善了分散性。以乙二胺的月桂酸鹽處理高嶺土，或以二乙基胺乙基丙烯酸甲酯鹽處理高嶺土，可用于不飽和聚酯系統中，也有用油酸鋁和乙基二氨基油酸處理高嶺土。
3. 吸附中性有機化合物的表面處理
中性化合物也能在顏料表面上形成氫鍵或發生絡合等。不過結合的親和力不如以上兩種方式強。由于中性有機化合物的品種繁多，特進行分類敘述。
(1) 醇類及醚類
蒙脫土能強烈地吸附醇類，也能吸附醚類，不過吸附力稍弱。多醇類的揮發性很低，如三羧甲基丙烷或季戊四醇及環氧乙烷衍生物等常用于鈦白的表面處理，通常在鈦白以氣流粉碎微粉化時加入，可防止顏料重新結塊，粘結成大顆粒。多醇類適用于處理鈦白，使之易分散于極性介質，但一般中性的多醇類在鈦白表面僅能很微弱地吸附，當同醇酸樹脂混合時，鈦白的表面就能被醇酸樹脂所替代。
(2) 醛類、酮類及酯類
這類羰基衍生物能同二氧化硅、氧化鋁、鈦白表面形成氫鍵加成物。所以也有用這種化合物作為顏粒表面處理劑。在農業上含有這類化合物的殺蟲劑、除草劑能被土壤組分的顆粒表面很好地吸附，從而發揮其作用。其它如腈類、酰胺類、氨基酸類均可在顏料表面吸附，但目前實際用于顏料表面處理尚不多見。
