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二氧化硅(SiO2)纳米粒子具有高硬度、低折光指数、化学稳定性好、耐磨耐划伤等优点，在材料学领域备受关注。但SiO2纳米粒子也存在易团聚、难分散、与聚合物相容性差等问题，一定程度上限制了其应用发展。为解决纳米SiO2的分散性，本论文设计合成了三种不同聚氨酯低聚物(聚合物)表面改性纳米SiO2，利用低聚物与聚氨酯树脂(PU)分子之间不同的相互作用力(共价键、氢键等)制备了光固化聚氨酯/二氧化硅纳米复合材料，具体研究工作如下：(1)体系一设计合成了聚氨酯低聚物改性纳米二氧化硅(PU-SiO2)，用红外(IR)和热重(TGA)分析证明了低聚物接枝到SiO2粒子表面，并利用低聚物与聚氨酯之间共价键作用制备了光固化聚氨酯/二氧化硅纳米复合膜。扫描电镜(SEM)分析表明PU-SiO2粒子之间相互粘结形成了网状结构，SiO2粒子均匀分散于聚氨酯基体中；流变、动态力学分析(DMA)和应力-应变分析表明SiO2表面接枝的低聚物与聚氨酯分子之间存在较强相互作用，且随着PU-SiO2含量增加，tanδ峰逐渐消失，交联密度增大，与未改性SiO2和不同硅烷(MEMO、APTES)改性SiO2相比，由PU-SiO2制备的复合膜具有更高的杨氏模量(37.8Mpa)、储能模量(16.8Mpa)和拉伸强度(27.7Mpa)，当PU-SiO2含量为20wt%时，复合膜性能最好。(2)体系二设计合成双亲无规丙烯酸酯共聚物改性纳米二氧化硅(copolymer-SiO2)，并利用双亲共聚物与聚氨酯之间氢键作用制备了光固化聚氨酯/二氧化硅纳米复合膜，透射电镜(TEM)分析表明copolymer-SiO2在甲苯、乙醇等不同极性溶剂中分散均匀，SEM分析表明copolymer-SiO2粒子之间相互粘结形成了网状结构，均匀分散于水性聚氨酯(WPU)基体中；应力-应变和紫外分析表明，与空白WPU膜相比，copolymer-SiO2制备的复合膜具有较好的拉伸强度(2.4倍)、杨氏模量(6.6倍)、断裂伸长率(1.16倍)及较好的透明性(透过率80%以上)。当copolymer-SiO2加入量为20wt%，复合膜综合性能最佳。(3)体系三设计合成了光敏性香豆素聚氨酯低聚物改性二氧化硅(coumarin-SiO2)，制备了光固化聚氨酯/二氧化硅纳米复合膜，SEM分析表明二氧化硅粒子在双亲性聚氨酯基体中形成了聚集簇的网状结构且分散均匀；流变和应力-应变分析表明二氧化硅表面香豆素基团与聚氨酯存在较强相互作用，与未改性SiO2和硅烷改性SiO2相比，coumarin-SiO2体系复合膜具有较好的杨氏模量(47.8Mpa)、拉伸强度(34.8Mpa)、断裂伸长率(265%)，热重和紫外分析表明复合膜还具有较好的耐热性(提高了23℃)和透明性(透过率80%以上)，当coumarin-SiO2加入量为10wt%时，复合膜性能最好；通过对比实验，证明了紫外光照后，热塑型聚氨酯/香豆素改性二氧化硅纳米复合膜较光照前有更好的拉伸强度(提高了25%)。