Эпоксидные клеи, без газообразного диоксида кремния просто не обойтись 

Как известно, эпоксидная смола (EP) является отличной основой для клеев и имеет очень широкое применение. Клеи на основе эпоксидной смолы благодаря таким характеристикам, как высокая адгезия, высокая механическая прочность, высокая химическая стойкость, хорошие изоляционные свойства и незначительная усадка при отверждении, широко используются в авиационной, электронной, приборостроительной, химической, строительной, машиностроительной и судостроительной отраслях.
Однако после отверждения эпоксидная смола обладает высокой степенью сшивания и приобретает трехмерную сетчатую структуру, что приводит к таким недостаткам, как высокие внутренние напряжения, хрупкость, а также низкая термостойкость и ударопрочность. Полиуретан (PU) обладает превосходной эластичностью, высокой ударной вязкостью и устойчивостью к низким температурам. В промышленности полиуретан (PU) обычно используется для повышения вязкости эпоксидной смолы (EP), однако прочность и термостабильность продукта после отверждения при этом снижаются по сравнению с чистой эпоксидной смолой, тогда как газообразный диоксид кремния позволяет дополнительно повысить прочность и термостабильность эпоксидной смолы-матрицы.

Добавление газофазного диоксида кремния в эпоксидную систему способствует улучшению механических свойств материала, поскольку он не только обладает большой удельной поверхностью, но и имеет на поверхности модифицированных частиц активные группы, обеспечивающие хорошую совместимость с органической фазой, что, в свою очередь, способствует взаимному проникновению между фазами.

Как правило, фактическая прочность материала значительно ниже теоретического значения, что связано с наличием во внутренней структуре материала множества внутренних дефектов или микротрещин, вызванных внешними напряжениями. Поверхность газофазного диоксида кремния, прошедшего органическую обработку, содержит активные группы — гидроксил-группы, которые вступают в сильное взаимодействие с эфирными связями или эпоксидными группами в матрице эпоксидной смолы, обеспечивая хорошую межфазную связь между неорганической и органической фазами. Это позволяет эффективно улучшить совместимость газофазного диоксида кремния с матрицей эпоксидной смолы и увеличить межфазную адгезию между ними. Поскольку частицы газофазного диоксида кремния не только способны выдерживать определённую нагрузку, но и обладают эффектом передачи энергии, при воздействии внешних сил на композитный материал расширение микротрещин в матричной смоле затрудняется или замедляется, что в конечном итоге приводит к их прекращению и предотвращает развитие макротрещин.
Кроме того, газофазный диоксид кремния сам по себе обладает хорошей термостойкостью, поэтому увеличение его содержания в системе неизбежно повышает термостойкость материала. Кроме того, в структуре модифицированных частиц газофазного диоксида кремния присутствуют активные группы, а в органической фазе — большое количество гидроксильных групп, эфирных связей и эпоксидных групп, что усиливает взаимодействие активных групп между органической и неорганической фазами, увеличивает энергию, необходимую для разрушения полимера, и, следовательно, повышает термостойкость материала. Поскольку газофазный диоксид кремния, будучи неорганическим веществом, вносит в эпоксидную систему жесткие частицы, образующие точки физической сшивания с полимерными цепями, с увеличением его содержания плотность сшивания также возрастает, что повышает термостойкость композитного материала.