环氧-丁腈胶黏剂由丁腈橡胶增韧改性环氧树脂配合固化剂及助剂而得。丁腈橡胶有固体和液体两种形态，都可用于制备环氧-丁腈胶黏剂。固体丁腈橡胶又分普通型和羧基型，常用的为丁腈橡胶-40（NBR3604），需先将丁腈橡胶及配合物混炼压成胶片，溶解于适当的溶剂（如醋酸乙酯）中，成为一定浓度（约20%）的溶液，再与双酚A型环氧树脂和固化剂等混合配成胶液或制成胶膜。也可不用溶剂直接与固体环氧树脂和双氰胺固化剂压延成胶膜。用于粘接金属、玻璃钢等，使用温度-50～100℃。如果用酚醛环氧树脂或氨基多官能环氧树脂，最高使用温度可达150～180℃。

    液体丁腈橡胶有普通型、无规羧基和端羧基之分，能配成无溶剂型环氧-丁腈胶黏剂。普通型液体丁腈橡胶，分子中无活性基团，与环氧树脂不发生化学反应。在固化过程中沉析出来，固化后环氧树脂为连续相，丁腈橡胶为分散相，起到增韧作用，但效果较差。液体丁腈橡胶用量一般为10～20份，超过20份会使丁腈橡胶沉析过多，粘接强度反而下降。液体丁腈-40增韧的环氧胶综合性能较好，尤其是耐大气老化和耐湿热，可中温固化，120℃以下使用。

    羧基液体丁腈橡胶因含活性基团，在高温或催化剂（叔胺）存在下能与环氧树脂反应，而把橡胶柔性链段引入环氧树脂交联结构中，起到增韧作用，对提高冲击强度和剥离强度是最有效的。实际表明，端羧基液体丁腈橡胶的增韧效果优于无规羧基液体丁腈橡胶，剪切强度比后者提高1倍。CTBN的用量一般为15～20份。

    欲要环氧-CTBN胶黏剂的力学性能优异，关键是CTBN与环氧树脂的反应和环氧树脂与固化剂的固化反应必须相协调。若CTBN与环氧树脂的反应速度很慢，且大低于环氧树脂本身的固化速度，则CTBN与环氧树脂缺乏足够的化学作用，使粘接强度降低。固化剂对两个反应的协调性影响很大，如表5-1所示。

    2，4-咪唑是端羧基与环氧基反应的有效催化剂，又是环氧树脂的固化剂，两种反应速度协调。另外，三乙醇胺、DMP-30、苄基二甲胺、三苯基膦、N-甲基吗啉、醋酸钾等都能催化端羧基与环氧基的反应。

    叔胺催化的酸酐为固化剂的环氧-CTBN体系，2种反应速度的协调性较好。

 

 

    为使端羧基与环氧基反应和环氧树脂固化两种反应的协调，比较有效的方法是先将CTBN与环氧树脂进行预反应，即将环氧树脂和CTBN按一定比例在氮气保护下混合加热到100～120℃，并充分搅拌均匀，然后加入适量的三苯基膦催化剂，保温1h，进行预酯化反应（PER），制得含CTBN嵌段链的环氧树脂预聚物，再与固化剂和其他助剂配成环氧胶黏剂。经此预酯化反应可使粘接强度由37.3MPa提高到41.2MPa，因为固化过程不会发生橡胶的界面富集，还可降低固化温度，加速固化。采用PER方法，当CT-BN含量为20%时，可获得K_IC最大值（K_IC=1.45MPa·m^1/2）。

    CTBN的氰基（-CN）含量和相对分子质量对粘接强度影响较大，-CN含量少，粘接强度低，-CN含量为20%～30%时粘接强度最高，超过30%急剧下降。双酚A型环氧树脂宜选用-CN含量偏下限的CTBN，此时因-CN含量为20%～25%的CTBN溶解度参数与E-51环氧树脂相近。高活性环氧树脂宜选择-CN含量偏上限的CTBN。

    环氧-丁腈胶黏剂，尤其是环氧-CTBN（或ATBN、HTBN、MTBN、ETBN）是目前最好的结构胶黏之一，具有高强度、高韧性、耐热、耐油、耐疲劳、耐老化、较耐久等特点。但环氧-CTBN胶黏剂耐久性不如酚醛-缩醛胶和酚醛-丁腈胶，且随温度升高热变形温度降低较多，也不能用于海洋和长期浸水环境。

    环氧-丁腈胶黏剂的典型配方（质量份）如下。

    ①E-44环氧树脂                     100

    丁腈橡胶混炼胶                      139

    醋酸乙酯                            600

    双氰胺                              12

    丁腈橡胶混炼胶配方：

    丁腈橡胶（NBR3604）                 100

    氧化镁                               35

    过氧化二异丙苯                       4

    固化条件：压力0.37MPa，170℃/2h。

    粘接铝合金（化学处理）的室温剪切强度≥28MPa，不均匀扯离强度≥60kN/m，剥离强度（90°）9～10kN/m。

    ②A组分   E-51环氧树脂                 75

                F-44环氧树脂                 25

                液体丁腈橡胶-40               10

                石英粉（270目）               50

    B组分     2-乙基-4-甲基咪唑               6

                KH-560                         1

        A:B=100:4,4（质量比）。70℃/3h+120℃/4h固化。

    剪切强度室温17～19MPa；150℃时9～11MPa。

    ③单组分   E-51环氧树脂                 100

                CTBN                        15～25

                双氰胺（/11目）               9

                气相法白炭黑                  2

                2-乙基-4-甲基咪唑             1

    120℃/3h固化。粘接碳钢的剪切强度室温39.2MPa；100℃时14.7MPa。

    ④E-51环氧树脂                           100

    无规羧基液体丁腈橡胶（3704）              20

    间苯二胺                                  14

    2-乙基-4-甲基咪唑                        0.5

    80℃/2h+120℃/3h+150℃/2h固化。

    将E-51、3704和2，4-咪唑在150℃/2h预酯化配胶，粘接铝合金的室温剪切强度47.0MPa，而未预酯化为43.2MPa。

    ⑤E-44环氧树脂                          100

    液体丁腈-40                              10

    苯酚-甲醛-间苯二甲胺                     35

    苄基二甲胺（BDMA）                        5

    室温/4～6h固化。

    粘接金属的剪切强度（室温）为钢28MPa、铝18.5MPa、黄铜17.0MPa；拉伸强度为钢40MPa；不均匀扯离强度铝20kN/m。使用温度-50～150℃。粘接各种激光制品，经15年工程应用稳定可靠，未有出现开裂或脱胶。