高性能環(huán)氧樹脂粘合劑的改性方法及結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系

康瑞興，王鑫，趙雄燕，2

(1.河北科技大學 材料科學與工程學院，河北 石家莊 050018；2.河北省航空輕質(zhì)復(fù)合材料工程實驗室，河北 石家莊 050018)

環(huán)氧樹脂粘合劑具有許多優(yōu)異的物理機械性能，如粘接強度高、化學穩(wěn)定性好、收縮率低、易于機械加工、無環(huán)境污染等，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)實生活及工業(yè)生產(chǎn)中[1-3]。環(huán)氧粘合劑對金屬、玻璃、木材、塑料、陶瓷、復(fù)合材料、水泥、橡膠和織物等多種極性材料都具有很強的粘結(jié)能力。本文綜述了國內(nèi)外有關(guān)高性能環(huán)氧樹脂粘合劑的改性方法以及結(jié)構(gòu)性能關(guān)系的研究進展，以期為今后該領(lǐng)域的研究提供參考和借鑒。

1 環(huán)氧樹脂粘合劑的二氧化硅納米粒子改性

SiO2納米粒子由于易于合成、膠體穩(wěn)定性好、低毒性和表面功能化的多樣性等優(yōu)點[4-5]，常用作納米填料以改善各種大分子的熱機械性能[6-7]。然而由于SiO2納米填料表面上具有許多硅烷醇基團(Si—OH)，顯示出高極性，在疏水性聚合物中易發(fā)生聚集，導(dǎo)致分散效果差，這使環(huán)氧樹脂的機械性能和化學性質(zhì)均降低[8]。為了解決這個難題，研究者常采用硅烷偶聯(lián)劑來處理SiO2，改善SiO2的表面性質(zhì)和在聚合物中的分散效果，從而達到提高環(huán)氧樹脂復(fù)合材料機械性能的目的。

Heo等[9]用硅烷偶聯(lián)劑γ-(2，3環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和3-氨丙基三甲氧基硅氧烷(APTMS)改性SiO2納米顆粒，獲得了環(huán)氧或胺官能化的納米SiO2填料(NFs)，研究了有機硅烷化的NFs對環(huán)氧粘合劑的改性效果。結(jié)果顯示，添加NFs后環(huán)氧樹脂的粘附性能得到顯著改善。……