酚醛树脂具有原料易得、合成简单、力学强度高、耐烧蚀和耐热性能良好等优点,又有广泛改性的余地,目前在民用和军工方面用途广泛,主要用于胶黏剂、涂料、碳纤维增强复合材料等。对酚醛树脂进行改性以提高其综合性能是目前研究的重点。为了提高酚醛树脂的耐热性和韧性,对酚醛树脂进行环氧树脂和纳米SiO₂复合改性,以提高酚醛树脂的综合性能,拓宽酚醛树脂的应用范围。在现有技术的基础上对纳米SiO₂进行表面修饰,系统地研究了表面修饰对纳米SiO₂分散性能的影响,并制备了环氧/SiO₂改性酚醛树脂及其复合材料,研究了环氧树脂和纳米SiO₂改性对酚醛树脂及其复合材料性能的影响。以硅烷偶联剂KH560为表面修饰剂,在甲苯溶剂中成功合成了KH560修饰的纳米SiO₂粒子。红外光谱分析表明,KH560与纳米SiO₂表面发生了键合作用。KH560表面修饰提高了纳米SiO₂在有机溶剂中的分散性,随着硅烷偶联剂用量的增大,纳米SiO₂在乙醇中的平均粒径先增大后减小,分散性先提高后降低,且当KH560用量为20%时,修饰纳米粒子在乙醇中的分散性最佳。采用原位聚合法制备了环氧/纳米SiO₂改性的酚醛树脂,红外光谱分析表明,环氧树脂与酚醛树脂发生化学反应。随着环氧树脂用量的增加,改性酚醛树脂的平均分子量Mw逐渐减小,软化点降低,聚合时间先增大后减小,环氧值逐渐增大,游离酚含量均小于5%。随着纳米SiO₂用量的增加,酚醛树脂的平均分子量Mw先增大后减小,软化点先上升后下降,聚合时间先减小后增大,游离酚含量小于5%。综合考虑,环氧树脂用量为10%,纳米粒子用量为1%时酚醛树脂的聚合时间和软化点最佳。经模压成型工艺制备了环氧/纳米SiO₂改性酚醛树脂复合材料,热重分析结果表明,环氧树脂的加入略提高了改性酚醛树脂的耐热性,而纳米SiO₂的加入显著提高了酚醛树脂的耐热性。环氧树脂、纳米SiO₂的加入明显提高了改性酚醛树脂的韧性。