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乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。——《孟子》

增韧剂相关知识

增韧剂（toughener）是指能增加胶黏剂膜层柔韧性的物质。某些热固性树脂胶黏剂，

如环氧树脂、酚醛树脂和不饱和聚酯树脂胶黏剂固化后伸长率低，脆性较大，当粘接部位

承受外力时很容易产生裂纹，并迅速扩展，导致胶层开裂，不耐疲劳，不能作为结构粘接

之用。因此，必须设法降低脆性，增大韧性，提高承载强度。凡能减低脆性，增加韧性，

而又不影响胶黏剂其他主要性能的物质称为增韧剂。增韧剂一般都含有活性基团，能与树

脂发生化学反应，固化后不完全相容，有时还要分相，会获得较理想的增韧效果，使热变

形温度不变或下降甚微，而抗冲击性能又明显改善。一些低分子液体或称之为增塑剂之物

加入树脂之中，虽然也能降低脆性，但刚性、强度、热变形温度却大幅度下降，不能满足

结构粘接要求，因此，增塑剂与增韧剂是完全不同的。

一些线性聚合物化合物可与树脂混溶并含有活性基团。它们可以参与树脂的固化反应，

提高断裂伸长率和冲击强度，但热变形温度降低。这种材料叫做柔韧剂。通常使用液体聚

硫橡胶和液体丁腈橡胶。由于它们与树脂的适当配合，可以制成结构粘合剂，因此软化剂

也被归类为增韧剂。尽管软化和增韧是相互关联且不同的概念，但在实践中很难严格区分。

从理论上讲，增韧不同于增韧。增韧不会使材料整体软化，而是将环氧树脂固化产物的均

质体系转变为多相体系，即增韧剂聚集成球形颗粒，在由环氧树脂交联网络组成的连续相

中形成分散相。抗裂性发生变异，断裂韧性显著提高，但力学性能和耐热性损失较小。[1]

2增韧机理

不同类型的增韧剂具有不同的增韧机理。液态聚硫橡胶可以与环氧树脂反应，引入部

分柔性链段，降低环氧树脂的模量，提高韧性，但牺牲耐热性。液体丁腈橡胶作为环氧树

脂的增韧剂，室温固化时几乎没有增韧作用，但粘接强度降低；只有中高温固化体系具有

明显的增韧和粘接效果。端羧基液体丁腈橡胶增韧环氧树脂在固化前相容，固化后相分离，

形成“岛状结构”，既能吸收冲击能量，又基本不降低耐热性。T-99多功能环氧固化剂固

化环氧树脂，使柔性链段引入交联结构，不产生相分离结构，在不降低耐热性的情况下提

高韧性。

热塑性树脂连续贯穿于环氧树脂网络中，形成半互穿网络型聚合物，致使环氧树脂固

化物韧性提高。

纳米粒子的粒径为1～100nm，比表面积大，表面原子的木材饱和度高，因此其表面活

性很大。环氧基对纳米颗粒界面的影响远大于范德华力，范德华力能很好地触发微裂纹并

吸收能量。纳米SiO2和纳米粘土不仅能引起银纹，还能终止裂纹。同时，纳米颗粒具有

很强的刚性。当裂纹扩展时，纳米颗粒将包裹或偏转并吸收能量，以达到增韧的目的。此

外，纳米颗粒与树脂具有良好的相容性，提高了基体对冲击能量的分散和吸收能力，从而

提高了韧性。[2]

3选用原则

以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》

根据树脂的种类和胶粘剂的使用情况，选择合适的增韧剂将获得良好的综合性能。1.

环氧树脂胶粘剂选用羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶、

聚醚、聚砜、聚酰亚胺、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛等；

2、酚醛树脂胶黏剂可选用羧基丁腈橡胶、液体丁腈橡胶、聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜、

聚苯醚酮。水溶性酚醛树脂以羧基丁腈胶乳、聚乙烯醇作增韧剂。3、快固丙烯酸酯结构

胶黏剂常选用丙烯酸酯橡胶、羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、abs树脂等；

4、α-氰基丙烯酸酯胶粘剂应为丙烯酸橡胶、ABS、SBS、SEBS等；5.不饱和聚酯树

脂胶粘剂应为液体