现在,聚合物基纳米复合材料已成为国内外学术界的研究热点,它是实现高性能聚合物一个重要的途径。研究人员通过添加纳米填料(纳米粘土、纳米氮化硼及石墨烯等)实现聚合物性能的提高。在本文中,以环氧树脂为基体,通过贻贝仿生材料-多巴胺,合成3种不同的纳米填料。探究环氧基纳米复合材料的界面作用力对其摩擦学/机械性能的影响。主要研究结果如下:通过分散聚多巴胺(PDA)纳米微球制备环氧/PDA纳米复合材料。由环氧树脂44、聚醚胺D230和PDA的固化反应制备不同含量(1wt%,2wt%和4wt%)的环氧/PDA纳米复合材料。通过动态力学分析(DMA)、摩擦学和附着力测试等手段研究了不同PDA质量分数纳米复合材料的性能。4%PDA纳米复合材料的E最大值为2262 Mpa,与纯环氧树脂相比提高了88%。特别是低PDA填料可以显著提高纳米复合材料与钢基体和玻璃基体的结合力。1%环氧/PDA复合材料在钢和玻璃基体的附着力与纯环氧树脂相比提高586%和41.5%,分别达到2.54 MPa和2.66 MPa。总的来说,多巴胺纳米复合材料具有优异的性能。结果表明,与环氧树脂相比,PDA纳米微球能明显改善环氧/PDA纳米复合材料的性能,在涂料和复合材料中具有潜在的应用前景。多巴胺聚合后修饰氮化硼(BN)表面以提高BN分散性和反应性。通过拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)检测聚多巴胺修饰BN纳米片的结构和形貌。通过热重分析(TGA)、动态力学分析(DMA)和摩擦学测试对不同BN含量(0.5%,1%,2%,4%)纳米复合材料的热学、力学和耐磨性能进行了表征。热分析结果表明,与纯环氧树脂相比,所有BN基复合材料具有更高的热稳定性。复合材料有较好的机械和摩擦性能是由于BN纳米片机械、润滑和导热系数的互补作用。仿生多巴胺化学提高纳米石墨在环氧树脂的分散性。分别采用Raman光谱,X射线光电子能谱(XPS),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)表征所制备的聚多巴胺改性纳米石墨。以环氧树脂E44,聚醚胺D-230和聚多巴胺修饰石墨的固化反应制备环氧/纳米石墨复合材料。对不同的纳米石墨含量的纳米复合材料(0.5%,1%,2%)进行了热重分析(TGA)、动态热机械分析(DMA)、摩擦学性能和导热系数的测试。热分析结果表明,纳米石墨与纯环氧树脂相比热稳定性有所增强。相比纯环氧树脂,所制备的纳米复合材料具有改进的热、力学和耐磨性能,这是由于石墨的机械和热传导性的互补作用。