环氧树脂是一种性能优良,运用广泛的热固性树脂之一。由于环氧树脂是交联度很高的热固性材料,它的裂纹扩展属于典型的脆性扩展,其固化物脆性大、耐热性差、抗冲击强度低,难以满足日益发展的工程技术的要求,从而限制了环氧树脂的进一步应用。本文选用环氧树脂为基体,运用物理和化学的方法对其改性,采用现代分析技术对复合材料树脂基体进行物理化学表征。利用纳米TiO₂粒子对环氧树脂进行改性,使用电子万能试验机测试了改性树脂的力学性能,并用扫描电子显微镜（SEM）对环氧树脂冲击断面进行了表面形貌分析研究,对增韧机理进行了探讨。在此基础上,加入MQ硅树脂制备了MQ硅树脂/纳米TiO₂改性环氧树脂。经红外光谱分析和环氧值测定,表明MQ硅树脂可以链接在环氧树脂分子链上。采用热失重分析测试改性环氧树脂的耐热性,表明改性处理后环氧树脂的耐热性明显提高。冲击强度和拉伸强度测试表明在MQ硅树脂为15%,纳米TiO₂为3%时耐热效果达到最好,拉伸强度和冲击强度分别提高了66.3%和68.1%,扫描电镜观察改性后环氧树脂断口发现了明显的韧性特征。本文研究了将聚氨酯预聚体加入到环氧树脂体系中,形成环氧树脂/聚氨酯互穿网络聚合体（EP/PU IPN）,得到EP/PU复合材料。通过力学测试,TG,SEM等方法研究改性材料的机械性能、热性能以及微观结构。力学测试表明,用聚氨酯改性后的环氧树脂的韧性得到了很大程度的提高,同时其力学性能也有较大的提高。对端异氰酸酯基聚氨酯改性环氧树脂而言,15%的聚氨酯与环氧树脂能够很好的形成互穿网络结构,使得互穿材料的拉伸性能比纯环氧树脂的提高了48.1%,冲击强度提高了14.9%;TG研究表明,聚氨酯改性环氧树脂的热稳定性较纯环氧树脂有一定的提高。