雖然環(huán)氧膠黏劑的粘接強度比較高，但對于一些高強結構粘接仍感不足，還需進一步提高粘接強度，可通過如下一些途徑進行增強。
一、采用高性能環(huán)氧樹脂
一些高性能的環(huán)氧樹脂，如AG-80、AFG-90、酚醛環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、雙酚S環(huán)氧樹脂、液晶環(huán)氧樹脂、TDE-85（90）、731等，單獨配合或與雙酚A型環(huán)氧樹脂共混，都具有很高的粘接強度。液晶環(huán)氧樹脂是一種高度分子有序，深度分子交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡，可形成自增強結構，力學性能相當優(yōu)異。少量液晶環(huán)氧樹脂與E-44環(huán)氧樹脂共混，固化物的拉伸強度和沖擊強度明顯提高。
二、引入高性能液體橡膠和熱塑性樹脂
活性端基液體橡膠如端羧基液體丁腈橡膠（CTBN），其羧基可與環(huán)氧基反應，并在固化過程中析出形成分散相，呈“海島結構”，既增韌又增強。
高性能熱塑性樹脂，如聚砜、聚醚砜、尼龍、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺、聚醚醚酮、雙馬來酰亞胺、氰酸酯樹脂等，連續(xù)貫穿于環(huán)氧樹脂網(wǎng)絡中，形成互穿網(wǎng)絡結構，可以大幅提高粘接強度。例如環(huán)氧-聚砜膠粘接鉻鉬鋼的室溫剪切強度58.8～63.7MPa；150℃時為24.5～29.4MPa。環(huán)氧-尼龍膠粘接鋁合金20℃的剪切強度41.2MPa；120℃時為5.3MPa。E-51/BMI/DDM/CTBN=100/100/85/30（質量比），140℃/6h固化后剪切強度＞40MPa。
三、選用增強性固化劑
固化劑對環(huán)氧膠黏劑的粘接強度有重要影響，選用能使環(huán)氧膠固化后粘接強度高的固化劑，如雙氰胺、間苯二胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、低分子聚酰胺（315、3051）、G-328、端氨基聚醚、105縮胺、甲基六氫苯酐、均苯四酸二酐/苯酐（20/28）、2-乙基-4-甲基咪唑、線性酚醛樹脂等。
環(huán)氧樹脂預先與CTBN接枝，以多醚胺（聚醚胺）作為內增韌型固化劑，采用雙重增韌體系，使室溫固化環(huán)氧膠黏劑的室溫剪切強度達到35MPa。90°剝離強度超過3.5kN/m。
四、加增強性填充劑
填充劑的加入降低了固化物的熱膨脹系數(shù)和固化收縮率，減小了內應力。當超負荷作用出現(xiàn)裂紋時，有填料的膠層還能阻止裂紋擴展，從而提高了粘接強度。例如用于金屬結構粘接的環(huán)氧膠黏劑，加入適量的鐵粉可提高剪切強度。增強性的填充劑有硅微粉、白炭黑、硅灰石粉、氧化鋁、超細硅酸鋁、輕質氧化鎂、滑石粉、海泡石粉、凹凸棒土粉、超細煅燒高嶺土、氧化鐵粉、鐵粉、鋁粉、鋅粉、玻璃磷片、不銹鋼鱗片、白云石粉等。
五、納米材料增強
納米微粒均勻分散于環(huán)氧膠黏劑中，可收到增強、增韌的雙重效果。將有機化處理后的蒙脫土，通過插層復合的方法制得納米蒙脫土—環(huán)氧膠黏劑，剪切強度達到21.6MPa，其他性能也優(yōu)于一般環(huán)氧膠黏劑。納米SiO2、納米CaCO3、納米Al2O3、納米TiO2、納米SiC、碳納米管、多面體低聚倍半硅氧烷（POSS）、納米纖維等都可用作環(huán)氧膠的增強劑。POSS是完全雜化的籠狀結構，可通過均聚、接枝或表面連接加入到環(huán)氧樹脂中，它的小尺寸相當于納米尺度的增強纖維。
在環(huán)氧膠黏劑中添加納米顆粒，可顯著提高環(huán)氧膠與鋼鐵間的黏合強度。不同種類的納米粒子最佳用量不同，2%納米Al2O3可使環(huán)氧膠粘接體系黏合強度提高4.8倍；8%納米SiO2提高2.2倍；2%納米CaCO3提高1.5倍。其原因可能是均勻分散的納米顆粒增強了環(huán)氧膠與鋼鐵間的原有化學鍵，或是產(chǎn)生了新的化學鍵。同時未加納米顆粒的環(huán)氧膠與鋼鐵粘接易發(fā)生界面破壞，而添加納米粒子的環(huán)氧膠粘接鋼鐵，隨著表面粗糙度的增大，則由界面破壞變?yōu)榛旌掀茐摹?/DIV>
環(huán)氧樹脂 - www.ytfilter.com -(責任編輯：admin) 六、無機晶須增強
晶須是在特殊條件下以單晶形式生長而成的直徑極小的纖維，具有高度有序的原子排列結構，因而可接近原子間價鍵的理淪強度，用于增強環(huán)氧膠黏劑潛力極大。可用的晶須有氧化鋅晶須、硫酸鈣晶須、碳酸鈣晶須、硼酸鋁晶須、鈦基晶須、羥基磷灰石晶須、氫氧化鎂晶須、堿式硫酸鎂晶須、碳化硅晶須等。
七、纖維增強
玻璃纖維、碳纖維、芳香族聚酰胺纖維（Kevlar纖維）、維綸纖維、聚乙烯醇纖維、聚苯硫醚纖維、不銹鋼纖維、玄武巖纖維、莫來石纖維等都可對環(huán)氧膠黏劑增強。
八、硅烷偶聯(lián)劑增強
加入適當適量的硅烷偶聯(lián)劑，如KH-560、KH-550、KH-580、KH-590、KH-792、南大-42、南大-73、A-186、A-1160等，都能有效提高環(huán)氧膠黏劑的粘接強度。例如環(huán)氧膠粘接鋁，加入KH-550（1%）的剪切強度為11.6MPa；而無偶聯(lián)劑的僅為9.7MPa。
九、使用膜狀環(huán)氧膠
膜狀環(huán)氧膠簡稱環(huán)氧膠膜，制造時多選用相對分子質量高的雙酚A型固體環(huán)氧樹脂和多官能環(huán)氧樹脂。在粘接時膠膜容易保證膠層的厚度均勻一致，因此粘接強度很高。 |