环氧树脂复合材料有着非常广泛的应用,航天、航空、电子、汽车等行业随处可见。并且,环氧树脂复合材料仍是研发的热点,其中热点之一是针对环氧树脂基体材料增强增韧的改性研究。现阶段环氧树脂复合材料研发和生产中,采用强度或者韧性较好材料作为填料,加入环氧树脂基体中,制备出强度、韧性高于环氧树脂基体的环氧树脂复合材料。由于填料与基体分属两类物质,容易出现两者之间界面不紧密等缺陷,不仅不能对环氧树脂基体进行改性,还会使环氧树脂基体性质劣化。现有的解决方案是对填料表面改性增加填料与环氧树脂基体的相容性,往往需要复杂的、成本很高的工艺。即便如此,仍不能完全解决填料与环氧树脂基体界面效应所引发的问题。针对环氧树脂复合材料中填料和基体一直存在的界面缺陷这一问题本论文创新性的将自增强理念引入到环氧树脂复合材料制备中,制备环氧树脂材质的微米级和纳米级颗粒,以此为填料添加到环氧树脂基体中,制备环氧树脂自增强复合材料。由于填料与基体同属于环氧树脂,能够克服填料与基体相容性差的问题,同时也不需要对填料进行表面改性。本论文首先利用悬浮聚合和乳液聚合,分别制备了微米级和纳米级环氧树脂粉料。其中,用悬浮聚合制备了三种不同交联度的环氧树脂粉体;用乳液聚合制备二种不同交联度的环氧树脂粉体。粒度仪测试了粉体的粒径与粒径分布,用X射线光电子能谱表征了粉体表面组成,特别是表面氮元素含量。鉴于悬浮聚合粉体粒径分布均一性较差,对悬浮聚合的三种粉体进行了筛分分级。不仅提高了粉体的均一性,而且得到几个不同粒径的粉体,便于研究不同粒径对复合材料的影响。本论文将制备的五种粉体作为填料添加到环氧树脂基体中制备相应的自增强环氧树脂复合材料。用万能试验机和冲击试验机对复合材料进行了拉伸、冲击力学性能测试,并用扫描电子显微镜观察了样条断口的形貌。分别研究了填料添加量、填料粒径、填料交联程度对复合材料的拉伸性能和冲击性能的影响,结合样条断口形貌观察分析讨论了自增强环氧树脂复合材料的增强增韧行为。论文研究结果表明:采用环氧树脂粉体为填料能够制备自增强环氧树脂复合材料,虽然填料与基体同为环氧树脂,但可以得到增强(或增韧)的环氧树脂复合材料。通过悬浮聚合可以得到微米级环氧树脂粉体,可以明显增强基体环氧树脂,但粒度不均一。通过乳液聚合方法可以得到尺寸均一的纳米环氧树脂粉体,对环氧树脂基体有非常显著的增强与增韧效果。纳米环氧树脂粉体作为填料对环氧树脂基体的改性效果明显优于微米级环氧树脂粉体。以微米级环氧树脂填料得到环氧树脂复合材料,当添加量0wt%-9wt%的范围内,复合材料拉伸强度与填料含量是正比关系,与填料粒径是反比关系,与填料交联度是反比关系,低交联度环氧树脂填料含量在9wt%时,复合材料的拉伸强度提高了 54.2%。微米级环氧树脂自增强复合材料的拉伸强度和拉伸模量是正比关系,拉伸强度和断裂伸长率是反比关系。纳米环氧树脂填料添加量在Owt%-3wt%的范围内,增强增韧效果与含量是正比关系,与填料粒径是正比关系,与填料交联度是正比关系。纳米级高交联度环氧树脂填料含量在3wt%时,复合材料的拉伸强度提高了 86.2%,冲击强度提高了 95.5%。通过本论文研究可以证明自增强环氧树脂复合材料确实可行,并且纳米级环氧树脂填料对环氧树脂基体同时具备很高的增强增韧效果。本论文的研究为环氧树脂复合材料的制备探索出一个新方法。