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互穿聚合物网络(IPNs)技术是一种交联聚合物合金技术。由于这种聚合物合金中不同组份分子之间相互缠结，形成了独特的微观结构，得到的互穿网络聚合物性能优于各单独成份的性能。许多研究关注的是采用IPNs技术来改善材料的机械性能，然而很少人利用IPNs技术去改善材料的介电性能。因此，研究和开发适用于电气绝缘材料方面的新型互穿网络聚合物将是一个重要研究方向。与此同时，采用外场辅助组装(FAiMTa)技术来制备具有独特结构和新型多功能的互穿网络聚合物及其纳米复合材料也是人们关注的热点。
本论文利用互穿聚合物网络技术研究了一种适用于真空压力浸渍工艺的新颖浸渍绝缘树脂，在此基础上，借助外电场辅助组装技术开发出了具有独特结构和新型多功能的互穿网络聚合物及其纳米复合材料，因此本论文的工作主要分为两部分，第一部分是以环氧树脂为基础树脂，制备了分步互穿网络聚合物、接枝互穿网络聚合物以及半互穿网络聚合物的复合材料;第二部分主要研究了分步互穿聚合物网络及其纳米复合材料在外电场下的组装行为。
在第一部分工作中，首先以新型脂环族环氧树脂(CER)、甲基六氢邻苯二甲酸酐(MeHHPA)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)作为基础树脂制备了一种适用于真空压力浸渍工艺的互穿网络聚合物。通过显微镜、光谱以及热学技术在线监测了互穿网络聚合物的形成过程，研究发现由于TMPTMA的自由基聚合反应先于CER-MeHHPA的阳离子聚合反应，得到了一种分步互穿网络聚合物。尽管这种互穿网络聚合物在形成过程中出现了相态变化，但是固化后的互穿网络聚合物动态力学分析曲线上(DTMA)只显示一个玻璃化转变温度，分步互穿网络聚合物没有发生明显的微观相分离现象。本部分还着重考察了TMPTMA含量对CER/TMPTMAIPNs性能的影响，研究结果表明:(1)不同TMPTMA含量的体系在等温固化时，体系粘度与固化时间都遵循指数关系;(2)随着TMPTMA含量增加，CER/TMPTMAIPNs的交联密度、弯曲模量增加，耐热性能趋于降低，而冲击强度先增加后降低;(3)CER/TMPTMAIPNs体系有着独特的介电性能。
本文分别利用双酚A双烯丙基醚(ABE)、甲基纳迪克酸酐(MNA)和顺丁烯二酸酐(MA)对CER/TMPTMA互穿网络聚合物进行改性和接枝，得到了一系列接枝改性的CER/TMPTMAIPNs。这些互穿网络聚合物显示出独特的机械性能、耐热性能以及介电性能。
本文还考察了利用纳米氮化铝(A1N)增强增韧环氧树脂/热塑性聚醚酰亚胺(PEI)半互穿网络聚合物，研究发现当A1N和PEI含量分别为20和10pbw时，半互穿网络聚合物复合材料达到韧/硬平衡。
在本文第二部分工作中，分别研究了外电场对CER/TMPTMA互穿网络聚合物及其多壁碳纳米管(MWCNTs)和纳米蒙脱土(OMMT)复合材料组装行为的影响。研究发现:(1)外电场使CER和CER/TMPTMA树脂组装成纳米尺度的层状或者椭球状微观结构;(2)外电场使MWCNTs在液体CER/TMPTMA预聚物中沿电场方向发生取向，而交流电场还可以使MWCNTs沿电场发生絮凝;(3)外电场有助于OMMT在液体CER/TMPTMA预聚物中分散、插层、剥离和絮凝;(4)外电场的类型、电场参数以及固化参数影响着CER/TMPTMA互穿网络聚合物及其纳米复合材料的组装程度;(5)外电场改善和提高了CER/TMPTMA互穿网络聚合物及其纳米复合材料的耐热性能和介电性能。