無機填料或顏料粉體一般相對密度較大，而且表面呈極性狀態，在水中自然沉降。而有機表面改性是非水溶性的表面活性劑或偶聯劑，因此，經表面改性處理后的無機粉體（顏料或填料），表面由極性變為非極性，對水呈現出較強的非浸潤性。這種非浸潤性的細小顆粒，在水中由于巨大的表面張力，使其如同油膜一樣漂浮不沉。

根據這一現象，提出“活化指數”的概念，用H表示，其含義用下式表示：

H=樣品中飄浮部分的質量（g）/樣品總質量（g）

▲曲線中a點所對應的橫坐標A點，即是表面改性劑在無機填料或顏料表面形成單分子覆蓋層的用量，可作為表面改性劑的最佳用量。但是實際處理中，應略低于該用量。

由上圖可知，未經表面活化（即改性）處理的無機粉體，H=0；活化處理最徹底時，H=1.0（100%）；H由0-1.0的變化過程，可反映出粉體表面活化程度由小至大，也即表面有機處理效果好壞的程度。

在無機填料或顏料的有機表面改性工藝中，表面改性劑的品種和用量對填充體系的性能有顯著影響。表面改性劑的用量可參考“活化指數”來確定。

所謂最佳用量，即表面改性劑在填料或顏料顆粒表面上，覆蓋單分子層的用量，大于此用量，則將形成多層物理吸附的界面薄弱層，從而引起填允物的強度下降；低于最佳用量，則填料顆粒表面處理不完全，反映在“活化指數”H的變化曲線中，隨著表面改性劑用量的增加，開始階段H呈上升趨勢，H由0升至1.0然后不再變化。

應當指出，活化指數不能作為粉體表面改性產品的唯一質量指標。一方面，用不同的表面改性劑改性后，活化指數可能不同，但決不意味著活化指數越高，表面改性效果就越好，應該結合其他指標，如吸附類型（化學吸附還是物理吸附）、與高聚物基料的作用以及應用性能指標來綜合考慮。

■ 舉例：碳酸鈣活化度的測定

《GB/T 19281-2014 碳酸鈣分析方法》中活化度的測定。

（1）方法提要

利用碳酸鈣表面處理后疏水性之特征測定碳酸鈣表面包覆程度。

（2）儀器

分液漏斗：250mL

玻璃砂坩堝：濾板孔徑5-15μm

電熱恒溫干燥箱：溫度能控制在105℃±2℃

（3）分析步驟

稱取約5g試樣，精確至0.01g。置于分液漏斗中，加200mL水，以120次/min的速度往復振搖1min。輕放于漏斗架上靜置20min-30min。待明顯分層后一次性將下沉碳酸鈣放入預先于105℃±2℃下干燥至質量恒定的玻璃砂坩堝中，抽濾除去水。置于電熱恒溫干燥箱中，于105℃±2℃下干燥至質量恒定。

（4）結果計算

活化度以質量分數H計，計算公式如下：

式中：

m2為干燥后坩堝和未包覆碳酸鈣的質量的數值，單位為克（g）；

m1為坩堝的質量的數值，單位為克（g）；

m為試料的質量的數值，單位為克（g）。

取平行測定結果的算術平均值為測定結果，平行測定結果的絕對差值符合產品標準規定。