聚醚醚酮树脂凭借优异的综合性能在很多领域都有着很广泛的应用，我们选择了储量丰富、对射线吸收效果好而且无毒的稀土氧化钆作为填料。围绕制备质轻高强、高效无毒、使用寿命长的射线屏蔽材料展开了一系列工作。本论文通过控制反应条件将磺酸基团引入到聚醚醚酮主链中，合成了新型的表面改性剂—磺化聚醚醚酮，并用于改性Gd₂O₃粒子，制备了一系列不同含量的改性Gd₂O₃/PEEK复合材料，通过对复合材料的热性能、结晶行为、形貌、力学性能、射线屏蔽性能等的研究，发现SPEEK的引入改善了填料在基体中的分散，提高了材料的力学性能，因为SPEEK提高了两相间的相互作用，同时其对材料的热稳定性能没有产生不利影响，使材料具有良好的加工性能。结晶动力学研究发现，Gd₂O₃的加入使未改性复合材料PEEK相的结晶速度变慢，而SPEEK的加入使PEEK的结晶速度加快了。另外对复合材料中改性剂的最佳填加量进行了优化，通过不同比例的SPEEK对氧化钆进行表面处理，发现SPEEK与氧化钆粒子之间存在一定的匹配关系，引入量的多或少都会对材料的性能产生不利影响，确定了SPEEK的最佳比例，以此制备复合材料。最后研究了复合材料的X射线屏蔽性能，结果表明复合材料在40keV和80keV两种能量下表现出非常好的屏蔽效果。耐高温表面改性剂磺化聚醚醚酮的应用，实现了对Gd₂O₃/PEEK复合材料改性的目的，同时制备出性能优异的新型射线屏蔽材料。