剪切增稠液体可以作为液体防护材料,备受关注,但又因其流动性带来诸多使用不便和防护性能不稳定的问题。本文研究了制备剪切增稠液的组分单体二氧化硅纳米粒子的表面改性对剪切增稠性能的影响,拟构建一类新的剪切增稠凝胶材料:在静置状态下无流动性,低速剪切下剪切变稀而呈现流动性,高速剪切时能够快速增稠起到防护作用。具体为将超分子自组装与剪切增稠液相结合,构筑超分子组装的剪切增稠凝胶体系。研究小分子凝胶因子对剪切增稠液剪切增稠性能的影响和剪切增稠凝胶体系的流变学行为;其次研究剪切增稠液与具有弹性的水性聚氨酯复合后的剪切增稠现象以及力学性能;最后对复合有剪切增稠液的Kevlar纤维的力学性能和防护性能进行研究。本文研究结果主要有以下几个方面:1.制备具有各种表面化学组成的二氧化硅纳米粒子（NPs）并用于制备胶体悬浮液。进行流变学实验以确定NPs相互作用对相应的胶体悬浮系统的影响,主要包括起始剪切增稠应力σonset,临界体积分数φc和堆积体积分数φJ。试验结果证实NPs之间存在相互作用导致的粒子之间摩擦作用或引力场效应是实现剪切增稠的先决条件。从连续剪切增稠（CST）到间断剪切增稠（DST）过渡的临界提积分数φc遵循如下变化规律:热处理的NPs,氨基修饰的NPs,未改性NPs,且二氧化硅纳米粒子间的起始剪切应力与其相应静电斥力呈负相关。2.凝胶因子的引入在很大程度上影响着二氧化硅纳米粒子悬浮液的剪切增稠性能。有机小分子间的非共价相互作用力将大量的悬浮液分子固定在其网络结构中,从而形成超分子剪切增稠凝胶体系,并使悬浮液的剪切粘度明显增加。超分子凝胶化胶体悬浮体系存在由凝胶状态向溶胶状态转变的屈服剪切应力,当剪切增稠凝胶的屈服应力小于原始胶体悬浮体系临界剪切应力时,剪切增稠凝胶先发生剪切稀化由凝胶态转变为溶胶态后达到临界剪切应力,因而能发生剪切增稠现象;当屈服应力大于临界剪切应力时,由于剪切增稠凝胶在达到屈服应力前已经达到了临界剪切应力,此时悬浮液还处于凝胶状态,因此悬浮液不再发生剪切增稠现象。3.剪切增稠液的复合材料在受力时发生剪切增稠现象。剪切增稠液含量的增加会使复合样品抵抗压缩的性能增强,表现为相同位移时剪切增稠液含量多的复合样品承受的力更大。此外,随压缩速度的增加,剪切速率也会随之增大,复合材料表现出更明显的剪切增稠现象。剪切增稠液与聚氨酯的复合将两者的性能结合在一起,使其不仅具有了剪切增稠液的剪切增稠性能而且具有了聚氨酯良好的弹性性能。剪切增液含量较多的样品能体现出更好的剪切增稠性能,聚氨酯含量较多的样品体现出更好的弹性性能。4.Kevlar纤维的复合材料中,剪切增稠液附着在纤维上,拉伸力作用时提供剪切应力,发生剪切增稠现象,增大了纤维之间的相互作用力,在拉丝时会出现拉伸力瞬间增大的现象。同时,剪切增稠液中粒子簇的出现,在纤维表面形成粒子簇突起,增大了纤维之间的摩擦力。聚氨酯和剪切增稠液的复合存在,使纤维表面附着的剪切增稠液增加,粒子簇形成的突起增多,纤维之间相互粘结增强,相互作用力进一步增大,这增强了复合材料的抗穿透能力,为复合材料的防护性能探究提供可靠的研究基础。通过对二氧化硅纳米粒子悬浮液剪切增稠性能的研究,实现了超分子组装的剪切增稠凝胶的制备并完成了其性能研究。进一步对悬浮液与Kevlar纤维的复合材料的力学性能及防护性能进行了阐述,为新型防护材料的研发提供了前期理论基础和可靠依据。