用於碳酸鈣表面改性的偶聯劑主要是鈦酸酯和鋁酸酯偶聯劑，或者是複合偶聯劑。經偶聯劑處理後的碳酸鈣（包括輕質碳酸鈣和重質碳酸鈣），除了用作硬質的聚氯乙烯的功能填料外，還廣泛用做膠粘劑、油墨、塗料等的填料和顏料。
1、鈦酸酯偶聯劑改性碳酸鈣
用鈦酸酯偶聯劑進行幹法表面包覆改性的工藝流程
為了提高鈦酸酯偶聯劑與碳酸鈣作用的均勻性，一般用惰性溶劑，如液體石蠟（白油）、石油醚、變壓器油、無水乙醇等進行溶解和稀釋。
鈦酸酯偶聯劑和惰性溶劑混合後以噴霧或滴加形式加入高速混合機中，這樣可以更好地與碳酸鈣顆粒分散混合，進行表面化學包覆。如採用連續式的表面改性設備，也可以不要用溶劑預先對鈦酸酯偶聯劑進行稀釋。
鈦酸酯偶聯劑用量依碳酸鈣的粒度和比表面積而定，一般為0.5%-3.0%。碳酸鈣的乾燥溫度儘可能在偶聯劑閃點以下，一般為100-120℃。
用鈦酸酯偶聯劑處理後的碳酸鈣，與聚合物分子有較好的相容性。同時，由於鈦酸酯偶聯劑能在碳酸鈣分子和聚合物分子之間形成分子架橋，增強了有機高聚物或樹脂與碳酸鈣之間的相互作用，可顯著提高熱塑料複合材料等的力學性能，如衝擊強度、拉伸強度、彎曲強度以及伸長率等。
2、鋁酸酯偶聯劑改性碳酸鈣
鋁酸酯偶聯劑已廣泛應用於碳酸鈣的表面處理和填充塑料製品，如PVC、PP、PE及填充母粒等製品的加工中。
研究表明，經鋁酸酯處理後的輕質碳酸鈣在可使碳酸鈣/液體石蠟混合體系的黏度顯著下降，說明改性後的碳酸鈣在有機介質中的分散性良好。
此外，表面改性活化後的碳酸鈣可顯著提高CaCO3/PP（聚丙烯）共混體系的力學性能，如衝擊強度、韌性等。
3、複合偶聯改性碳酸鈣
複合偶聯體系是以碳酸鈣偶聯劑為基礎，結合其他表面處理劑、交聯劑、加工改性劑對碳酸鈣表面進行綜合技術處理的工藝。
碳酸鈣複合偶聯改性體系工藝流程
複合偶聯體系中偶聯劑及各種助劑分述如下：
鈦酸酯偶聯劑。
硬脂酸。單獨使用硬脂酸處理碳酸鈣，效果不理想。單獨使用偶聯劑處理碳酸鈣，成本較高。將硬脂酸與鈦酸酯偶聯劑結合使用，可以收到較好的協同效果。硬脂酸的加入基本上不影響偶聯劑的偶聯作用。同時，還可以減少偶聯劑的用量，降低生產成本。
交聯劑雙馬來酞亞胺。複合偶聯劑體系中，採用交聯劑可以使無機填料通過交聯技術與基體樹脂緊密地結合在一起，進一步提高複合材料的各項機械力學性能。這是「白豔華」或簡單鈦酸酯偶聯劑表面處理難以達到的。
加工改性劑-80樹脂等。各種加工改性劑主要是高分子化合物。加工改性劑可以顯著改善樹脂的熔體流動性、熱變形性能及製品表面的光澤等。
為了使所有碳酸鈣粒子表面都能包覆一層偶聯劑分子，可以改噴霧或滴加的方法為乳液浸漬的辦法，再經過濾，烘乾，粉碎後與交聯劑等助劑高速捏合（混合），均勻分散。
綜上所述，碳酸鈣複合偶聯體系的主要成分是碳酸鈣和鈦酸酯偶聯劑。鈦酸酯偶聯劑發揮了主要作用。在此基礎上，再配合交聯劑、表面活性劑、加工改性劑等可進一步增強碳酸鈣填料的表面活性，增加填料的用量，提高複合材料的性能。