聚甲醛（POM）是一种综合性能优异的工程塑料,但也存在一定的缺点,例如耐寒性能差,容易热氧降解。因此选用热塑性聚氨酯（TPU）对POM进行耐寒改性,抗氧剂、甲醛吸收剂进行耐热改性,最后添加纳米二氧化硅（nano-SiO2）弥补材料刚性的不足,制备出耐寒耐热性能良好的POM复合材料。通过脆性温度测试、低温缺口冲击强度测试表征POM复合材料的耐寒性能,综合热分析测试、耐热氧老化测试表征POM复合材料的热稳定性能,借助电子万能拉伸试验机、组合冲击试验机、差示扫描量热仪、X-射线衍射仪等测试方法表征了复合材料的力学性能、结晶性能等,对复配抗氧剂与甲醛吸收剂的作用机理进行了分析与探讨。TPU对POM能够起到耐寒改性效果,随着TPU添加量的增加,POM/TPU复合材料的低温缺口冲击强度升高,脆化温度降低。当TPU添加量为10 wt%时,低温缺口冲击强度为5.6 kJ/m2,提高幅度为49%,脆性温度为-39℃,降低幅度为18%。热氧老化实验与综合热分析实验表明,TPU的加入提高了POM耐热氧老化性能,同时对POM的热稳定性能也有一定的影响,初始分解温度提高。加入抗氧剂与甲醛吸收剂后,POM/TPU复合材料的热稳定性能进一步提高,且复配抗氧剂可以起到良好的协同作用,耐热氧老化改性效果优于单一抗氧剂。Nano-SiO₂对POM/TPU复合材料起到增强增韧作用,当nano-SiO2添加量为0.75 wt%,采用母粒法制备复合材料的综合性最佳。