碳酸鈣的有機改性是指通過物理或化學方法將有機物改性劑包裹在碳酸鈣表面，使碳酸鈣表面性質發生改變，從而增加界面相容性，減少粉體相互團聚。目前，碳酸鈣常用的有機改性劑主要有聚合物、偶聯劑、表面活性劑等。

聚合物

聚合物表面改性是指在碳酸鈣粒子表面形成一層核殼結構的高聚物層，常用的聚合物主要有低聚物、高聚物和水溶性高分子。

聚合物改性碳酸鈣有兩種方法，一種是在碳酸鈣表面使單體通過聚合反應形成高分子鏈段，另一種是將聚合物溶解在適當的溶劑中形成高分子溶液，再向其中加入碳酸鈣，當高聚物逐漸吸附到碳酸鈣表面后將溶劑清除形成包覆。

偶聯劑

偶聯劑是一種同時含有極性和非極性結構的物質，偶聯劑分子兩端的極性親水基團和非極性疏水基團可以分別與無機粉體和聚合物基體發生物理纏繞或化學反應，使兩者得到穩定結合，使得復合材料的性能得到進一步改善。當前主要用于碳酸鈣表面改性的偶聯劑類型主要有復合偶聯劑、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑等。

1、復合偶聯劑

復合偶聯劑是指分子中含有兩個或兩個以上金屬元素的新型偶聯劑，常用于碳酸鈣表面改性的復合偶聯劑有鋁鈦偶聯劑和鋁鋯酸酯偶聯劑。

2、硅烷偶聯劑

硅烷偶聯劑早期主要用于玻璃纖維增強塑料，在碳酸鈣表面改性方面的應用很少。大多數硅烷偶聯劑與碳酸鈣的表面結合效果很差，甚至沒有效果。需要用到的偶聯劑種類也很多，導致工藝復雜且成本較高，實用性較差。

3、鈦酸酯偶聯劑

經過鈦酸酯偶聯劑處理過的碳酸鈣表面會覆蓋一層有機分子膜，使碳酸鈣表面性質變為疏水，改善其與高聚物的界面相容性，提高復合材料的機械性能。但鈦酸酯價格昂貴，其棕色會對白色系產品產生影響，并可能影響人體健康。

4、鋁酸酯偶聯劑

鋁酸酯偶聯劑在常溫下為固體，顏色淺且無毒，熱分解的溫度較高，價格低廉，包裝運輸方便，適用于對外觀要求嚴格、安全性好的產品。但鋁酸酯易水解，不能用于濕法表面改性工藝。鋁酸酯改性碳酸鈣活性高、粒徑小、易分散、吸油性和吸濕性低。

此外，還有鈷酸酯偶聯劑、鋅酸酯偶聯劑和硼酸酯偶聯劑等一系列常用于碳酸鈣表面改性的表面改性劑。

表面活性劑

表面活性劑是一種具有親水親油兩種官能團結構的分子，可以幫助無機粉體和有機物基體有效結合，當前在碳酸鈣表面改性方面主要使用的活性劑有磷酸酯類、季銨鹽類和脂肪酸（鹽）。

1、磷酸酯類

磷酸酯與碳酸鈣表面的鈣離子結合形成磷酸鹽，從而在碳酸鈣表面產生包覆作用。經磷酸酯改性后，碳酸鈣親油性增強，碳酸鈣復合材料的機械性能、加工性能進一步提升。

2、季銨鹽類

季銨鹽類表面活性劑是最常用的陽離子型表面活性劑，主要是通過季銨鹽的正電荷與碳酸鈣表面發生吸附作用，另一端與聚合物產生交聯作用來完成對碳酸鈣表面的改性。

3、脂肪酸（鹽）類

脂肪酸（鹽）類改性劑屬于陰離子表面活性劑，碳酸鈣能夠與脂肪酸（鹽）類的改性劑在表面發生物理吸附或化學鍵合，得到表面具有長鏈烷基烴結構的改性碳酸鈣。

脂肪酸（鹽）的濕法改性是使脂肪酸根離子與游離的鈣離子反應，進一步遷移到碳酸鈣表面產生包覆效果。干法改性是使碳酸鈣表面的羥基和鈣離子被脂肪酸的羧基進攻，對碳酸鈣顆粒產生包覆作用，減少顆粒之間的堆積現象。

這一類改性劑有棕櫚酸、木質素、硬脂酸（鹽）和樹脂酸（鹽）等。