气相二氧化硅粒径小、比表面积大，容易团聚，直接加入溶剂型涂料中难以达到真正意义上的纳米级均匀分散，故需要先进行表面改性，也就是将亲水型气相二氧化硅转变成疏水型气相二氧化硅，从而提高其在涂料中的分散性，以此实现气相二氧化硅粒子与涂料的稳定结合。下面我们将介绍几种表面改性方法，分别为醇酯化法、表面活性剂法、聚合接枝法和高能法等。
醇酯化法:在高温高压下,用脂肪醇与气相二氧化硅表面的羟基发生缩合反应，二氧化硅表面的羟基被烷氧基取代，脱去水分子。
聚合接枝法:有机单体在气相二氧化硅的表面进行单体聚合的反应。首先表面活性剂与气相二氧化硅表面羟基发生作用；其次加入溶剂化的有机单体，然后单体以表面活性剂为起点发生原位聚合接枝到气相二氧化硅表面上。
表面活性剂法:改性有2种方式：一种是物理吸附法；一种是化学反应法，即表面活性剂中的反应基团与SiO粒子表面活性基团反应，形成新的化学键，从而达到对气相二氧化硅表面修饰和改性的目的。
高能改性法:利用微波、等离子体等,使得原本靠化学法难以引发的结合羟基产生新的活性基团，进而促使改性剂在其表面反应。