Аналогично одноатомным спиртам двухатомные спирты также могут применяться для модифицирования поверхности пигментов. В этом случае помимо придания частицам олеофильности и легкой диспергируемости на поверхности модифицирующего слоя появляются свободные гидроксильные группы, способные к дальнейшему избирательному взаимодействию. При обработке сухого аэросила в кипящем этиленгликоле в течение 60 ч на поверхности пигмента, равной 100 А2, в среднем закрепляется 3,3 молекулы диола, т. е. степень покрытия составляет 0,9. В результате такой обработки получается легко диспергируемый наполнитель в растворах полиуретанов и других полимеров. Резорцин при 200°С химически взаимодействует с гидроксилированной поверхностью аэросила53 (степень покрытия 0,7).

К химическим методам модифицирования относится также метилирование, например диазометанолом, замещение гидроксильных групп ионами хлора и фтора. Для получения хорошо диспергирующейся в полярных средах сажи, необходимой для производства туши, некоторых полиграфических и эмульсионных красок, поверхность сажи окисляют азотной кислотой, перекисью водорода или гипохлорита натрия. При этом на окисленной поверхности сажи увеличивается количество карбоксильных и фенольных групп.

Изменение поверхности термической обработкой пигментов приводит к дегидратации и временной гидрофобизации, что было рассмотрено выше, но здесь следует указать, что термическая обработка сажи приводит к частичному или полному разрушению поверхностных кислородсодержащих соединений (графитизация поверхности), в результате чего резко снижается адсорбция воды, метанола и других полярных соединений.