納米SiO2粒徑通常為20～60nm，化學(xué)純度高、分散性好、比表面積大，是世界上大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)量最高的一種納米粉體材料，應(yīng)用涵蓋塑料、橡膠、陶瓷、涂料、膠粘劑等行業(yè)眾多生產(chǎn)領(lǐng)域。在建筑膠粘劑行業(yè)中它主要作為一種增稠觸變劑使用，學(xué)術(shù)界已有很多對納米SiO2增強(qiáng)增韌環(huán)氧樹脂的研究，大多通過超聲處理的分散方法。最近國內(nèi)業(yè)界通過高速研磨的分散方法制備納米SiO2，改性環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠，環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠施工時(shí)易滴落流掛、脆性大的缺點(diǎn)得到較好的改善，粘接性能也有提高。哪么納米SiO2對環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠粘接性能和沖擊性能是如何施加影響的專家為此進(jìn)行了專題介紹。環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的粘接強(qiáng)度主要由鋼-鋼剪切強(qiáng)度R抗剪反映。隨著納米SiO2的摻入R抗剪有較好的改善，常溫固化時(shí)納米SiO2各摻混量下均高于基體17.2MPa的水平，當(dāng)納米SiO2的摻混量為5%時(shí)，R抗剪為21.3MPa比基體提高23.8%；當(dāng)納米SiO2摻混量為3%時(shí)，環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的沖擊強(qiáng)度最高為5.3kJ/m2，比純環(huán)氧樹脂的4.3kJ/m2提高23.5%，納米SiO2摻混量為5%結(jié)構(gòu)膠的沖擊強(qiáng)度下降至4.4kJ/m2左右，跟基體的水平相當(dāng)。

  基體和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%納米SiO2的剪切試件的局部破壞面對比分析可知：其顯示基體的斷口比較平整光滑，粘接面上發(fā)生了大面積界面破壞，含納米SiO2的斷口比較粗糙、在鋼片上留下很多結(jié)構(gòu)膠的毛刺，表明在受剪過程中結(jié)構(gòu)膠中的納米SiO2能很好發(fā)揮銀紋化作用，使得試件在開裂時(shí)其裂縫能向各個(gè)方向發(fā)展，從而緩解了應(yīng)力集中和增加了破壞所吸收的能量。鋼片殘留的膠層上留下了鋼片打磨后的痕跡，含納米SiO2的結(jié)構(gòu)膠能更好的浸潤被粘物表面，從而提高了其粘接強(qiáng)度。從破壞的形式分析，含納米SiO2的結(jié)構(gòu)膠剪切試件同時(shí)發(fā)生了界面破壞和內(nèi)聚破壞，破壞的情況比基體主要發(fā)生界面要好。專家介紹說，納米SiO2改性環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠沖擊斷口的破壞形式，純環(huán)氧樹脂的沖擊斷口為齊口沖斷，基體中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%以上納米SiO2的斷口被擺錘沖成幾塊，主要因?yàn)榧{米SiO2在基體中能較好地誘發(fā)銀紋，受沖擊荷載時(shí)，裂縫通過銀紋化作用向各個(gè)方向展開，使得結(jié)構(gòu)膠吸收的斷裂能增大，沖擊強(qiáng)度有所提高。

  某斷口試樣放大5000倍的斷口形貌，在相同的放大倍數(shù)下，基體的斷裂都呈塊狀，而含納米SiO2試樣的裂紋比基體的要多10幾倍，納米SiO2誘發(fā)的銀紋使基體向各個(gè)方向開裂，從而大大地增加了吸收的能量，使得改性后的結(jié)構(gòu)膠的沖擊強(qiáng)度有較大的提高。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)(www.epoxy-e.cn)專家表示，納米SiO2在基體中分散較為均勻，部分納米級(jí)裂縫延伸至納米SiO2終止處。不過由于納米SiO2的摻人也會(huì)引入部分氣泡，氣泡量的多少跟納米SiO2的摻混量有關(guān)，環(huán)氧樹脂在納米SiO2摻混量超過3%以后沖擊強(qiáng)度的下降與此有關(guān)。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的納米SiO2環(huán)氧樹脂的觸變性已經(jīng)非常明顯，在澆鑄試件的過程中，因?yàn)閮山M分?jǐn)嚢瓒烊氲暮芏鄽馀菰谟|變性大的膠體中已經(jīng)不能自動(dòng)溢出。另外，納米SiO2的摻混量增大團(tuán)聚的可能性也增大，也是沖擊強(qiáng)度下降的原因之一。環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的沖擊強(qiáng)度反映其在受到?jīng)_擊荷載作用瞬間吸收能量的能力以及間接反映基體的韌性。環(huán)氧樹脂是一種脆性材料，脆性較大是其缺點(diǎn)之一。專家表示，綜合沖擊實(shí)驗(yàn)的各種分析，納米SiO2在環(huán)氧樹脂里面誘發(fā)銀紋的能力明顯，改善了環(huán)氧樹脂的脆性，對環(huán)氧樹脂有一定的增韌作用。