在两相不相容共混聚合物中加入炭黑（CB）制备导电高分子复合材料是近年导电高分子材料研究热点之一。高聚物共混物的相分离和炭黑选择性地分散到某一相中，可以使复合材料在保证导电性的前提下，降低CB的逾渗值，从而使复合材料具有较好的加工性能，并且有效减弱因CB含量较高时造成的机械性能下降的影响。由于CB填充共混型聚合物复合材料中的双逾渗行为可以使材料很好地解决上述的问题，因此这方面的研究愈来愈受到人们的关注。目前研究双逾渗结构的共混型聚合物复合材料体系主要为热塑性树脂/热塑性树脂、热塑性树脂/橡胶、橡胶/橡胶，而对以热固性树脂为主要基体的双逾渗问题没有专门的涉及。　　人们在用热塑性树脂对环氧树脂（EP）增韧改性的研究中发现，随着EP固化反应的进行，体系会发生固化反应诱导的相分离过程。体系的相结构会形成“双连续相”结构，并且在一定条件下可以发生“相反转”的现象；由于反转相结构是由少量的热塑性塑料构成网状连续相而组成的，而体系的力学性能及热电性能往往以连续相为主，因此这种结构有利于体系性能的大幅度提高。而填料粒子在多相不相容体系中的选择性分散又可以在一定程度上形成双逾渗结构，从而降低复合材料的逾渗值。因此本论文选择了以EP为主要基体，添加热塑性树脂如聚苯乙烯（PS）、聚醚砜（PES）、聚醚酰亚胺（PEI），利用EP固化过程中发生的“反应诱导相分离”理论以及CB在多相聚合物中的分散分布理论，设计出具有双逾渗结构的复合材料。在研究过程中采用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜（OM）、数字超高电阻微电流测量仪、精密阻抗分析仪、差热扫描量热仪（DSC）、矢量网络分析仪、电子简支梁冲击试验机、万能拉伸试验机等研究了复合材料的相结构、炭黑的选择分散性、导电性能、复合材料的玻璃化转变温度（Tg）、吸波性能及力学性能。具体包括以下四个部分：　　第一部分为实验的前期准备工作。利用建立在表面张力基础上的杨氏方程分别预测了CB粒子在EP/PS/CB、EP/PES/CB、EP/PEI/CB复合材料的分布。通过利用接触角法测量表明张力及其分量，然后计算得到润湿系数依次为-0.39、-3.58、-2.80。最终预测了CB粒子在EP/PS/CB、EP/PES/CB、EP/PEI/CB三种体系中的分布结果依次为：EP与PS相的界面、PES相、PEI相。　　第二部分初步探索了CB粒子在二元不相容体系EP/PS中的选择性分布情况以及研究了复合材料的导电性和热学性能。研究结果表明：EP/PS复合材料中，当PS含量较低时，PS呈分散相的小球分布在EP中，且随着PS含量的增加，小球的数量逐渐增加。当PS含量增加至12％时，复合材料体系开始出现分层现象，上层积累了大量的PS，下层含有少量PS，从而在上层形成了相反转的现象。直到PS的含量增加到25%，复合材料没有发生分层，且发生相反转。在EP/PS/CB三元复合材料中，CB粒子选择性分散在EP/PS共混体系中的EP相中。当PS含量为10%(wt)时，复合材料的逾渗值为0.25%，PS含量为20%及30%的体系中，EP相和PS相形成双连续相结构。当PS含量为35%时，体系形成了相反转结构，且此时复合材料的Tg大幅度下降至90.9℃。　　第三部分在前面研究 PS的基础上改变热塑性树脂，研究了 EP/PES二元及EP/PES/CB三元复合材料的微观形貌、热电性能及力学性能。当PES含量为25%时，EP/PES出现了分层现象，当PES含量为30%时，出现相反转，并随着PES含量的增加相反转得到进一步完善。在EP/PES/CB共混物中，低含量的PES填充时，CB粒子主要分散在EP中；高含量的PES时，CB粒子分散在PES的相中，加入一定含量的CB粒子可以解决质量分数为25%的PES与EP共混物所出现的分层现象；加入PES可以有效的降低复合材料的体积电阻率，提高材料的导电性能，当 PES增加为30%时，共混体系呈现出双连续相结构。加入PES提高了二元体系的Tg，但是再加入CB后会降低复合材料的Tg。由于CB在复合材料中的分散，使得复合材料的弯曲强度和抗冲击强度都下降；EP/PES/CB复合材料的结构亦不能形成预期所要的双逾渗导电网络结构。　　第四部分研究了一种全新的具有双逾渗结构的热固性树脂基 EP/PEI/CB导电高分子复合材料。二元EP/PEI复合材料中，复合材料的相结构依次出现PEI分散相的小球分散在EP连续相中(10%PEI(wt))、EP和PEI互为连续相（25%PEI(wt)），EP发生相反转（35%PEI(wt)）。在三元 EP/PEI/CB共混物中，CB粒子选择性分布在PEI相中并形成为较规则的立体网状连续相，在形成相反转结构的 EP100/PEI35/CB复合材料中 CB含量为1.0%（wt）时达到逾渗，并且形成了双逾渗结构。与 CB/EP相比，具有双逾渗结构的复合材料具有更低的体积电阻率、更高的介电常数以及更强的低频区介电损耗。加入PEI在对EP增韧的同时，EP/PEI的Tg随着PEI含量的增加而变大，CB的加入能有效提高复合材料的Tg，EP100/CB1.0复合材料Tg提高1.3℃，而EP100/PEI35/CB1.0复合材料Tg提高达到4.3℃。复合材料在电阻随温度变化的过程中出现明显的PTC效应，当在CB逾渗值1.0%(wt)附近时，PTC效应较强，具有双逾渗结构的复合材料比具有双连续相结构的复合材料的 PTC效应要弱。具有双逾渗结构的EP100/PEI35/1.0复合材料属于一种谐振腔式吸波体，表现为填充在PEI连续中的吸波体CB包裹在EP小球表面，在33GHz~40GHz范围具有较好的吸波性能且优于 CB/EP，最大吸收峰出现在35.61GHz，峰值 R=-17.40dB，吸收带宽3.22GHz(R<-10dB)。和纯的EP树脂相比，具有双逾渗结构的EP100/PEI35/CB1.0复合材料的弯曲模量略有改善，但是弯曲强度和冲击强度却下降了28.8%和65.7%。