由纳米粒子填充而得的环氧树脂纳米复合胶黏剂，因其独特的纳米结构，巨大的纳米-聚合物界面（意味着大量的聚合物链存在于无机纳米的表面），大大改变了聚合物分子的构象和链段运动的自由能。即使只填充少量的纳米材料，基体聚合物分子链的构象、大分子链段的运动和弛豫行为及热转变（Tg）都大受影响，从而克服了弹性体增韧环氧胶黏剂的弊端。只要纳米粒子能在环氧胶黏剂中均匀分散，不产生团聚，纳米的奇妙作用就能充分发挥与显现，致使纳米环氧胶黏剂具有高强度、高韧性、高耐热、耐湿热、阻燃等优异性能，成为高性能结构胶黏剂，在航空、航天、电子、电器、光电子、建筑、汽车等领域的应用展示出辉煌的前景。

    纳米SiO₂、纳米CaCO₃、纳米Al₂O₃、纳米TiO₂、纳米蒙脱土（MMT）、纳米ZnO、纳米SiC、碳纳米管等都可用于制备相应的纳米环氧胶黏剂。通过高速研磨分散方法制备纳米SiO₂改性环氧结构胶黏剂，要比超声波分散法易于在生产中推广应用。

    纳米SiO₂能使环氧胶增韧、增强、耐湿热老化，用量仅为3%～5%，初始冲击强度提高16.3%，湿热老化后提高16.9%；初始拉伸强度提高6.7%，湿热老化后提高52.9%。钢/钢粘接的剪切强度21.3MPa，提高23.8%；冲击强度5.3kJ/㎡，提高23.5%。

    纳米CaCO3用量5%～10%，对环氧胶的增强、增韧效果较为明显，但因粒径大小和晶型（立方形、纺锤形、球状、链锁状、无定形）不同而有差异。

    纳米TiO₂的最佳用量为3%，能明显提高环氧胶的力学性能，实现同时增强增韧，剪切强度由15.8MPa提高到22.6MPa，冲击强度由9.1kJ/㎡提高到13.2kJ/㎡。采用超声波和高速乳化剪切分散方式，有利于纳米TiO₂在环氧胶中分散均匀。

    在环氧胶中加入3%～5%的纳米有机蒙脱土，不仅提高了模量，同时也增加了韧性。

    于E-51环氧树脂、203聚酰胺、669稀释剂体系中，加入3%的纳米级有机蒙脱土，可使固化物的马丁耐热温度提高9℃，冲击强度提高了122%。

    添加1%～5%的纳米Al₂O₃，其环氧胶的玻璃化温度提高，其模量达到最大值。

    纳米SiC具有优良的耐磨性、耐热性和导热性，添加5%～10%的纳米SiC，可提高环氧胶的强度和耐磨性，非常适宜制备高性能耐磨环氧胶黏剂。

    碳纳米管加入环氧树胶之中，固化之后强度大增，某些性能优化。95%～99%的环氧树脂与1%～5%的碳纳米管混合后，其固化产物的硬度提高了3倍，室温下热导率增加了125%。