环氧树脂作为电工绝缘基材广泛应用于电力设备中,但其较差的导热性、耐热性和力学性能限制了它的应用和发展。特别是随着电压等级和自身重量的增加,电力设备的散热能力差和机械强度不足等问题变得更加严重,这对于环氧树脂的热力学性能提出了更高的要求。因此,研究具备优良热力学性能的环氧树脂材料,对于电力设备绝缘结构的设计与制造具有十分重要的意义。传统的实验制备方法在材料设计时存在周期长和成本高等缺点,同时缺乏精确表征材料微观结构的手段。而分子动力学模拟能在分子尺度上模拟材料结构与行为并计算其理化性质,同时在探究材料微观结构和宏观性能的关系方面显现出较大优势,为设计高性能材料提供了新的思路。因此,本文以环氧树脂为基体,SiO2为填料,基于分子动力学方法构建了环氧树脂基材及其复合模型,研究了体系交联度以及超支化聚酯改性SiO2对环氧树脂基材及其复合模型玻璃化转变温度、导热率、力学性能和介电常数的影响,并结合均方位移、界面结合能、自由体积和氢键等微观参数,从微观层面上阐述了材料宏观性能改变的内部机制。首先,选取双酚A型环氧树脂（DGEBA）与4,4’-二氨基二苯砜（44DDS）固化剂,制备了不同交联度的环氧树脂基材样品,并测试了样品的玻璃化转变温度、导热率、弹性模量和介电常数。测试结果表明交联度的增加能提升环氧树脂的热力学性能,降低介电常数。之后基于分子动力学方法,构建了同等交联度的环氧树脂基材模型,并对模型宏观性能进行了模拟计算,结果表明在相同交联度下,仿真结果与实验测试结果在误差范围内十分接近,说明本文仿真结果具有较高的准确性。同时交联度也改变了环氧树脂基材的微观结构进而引起宏观性能的变化,研究发现随着交联度的提高,环氧树脂体系的均方位移和自由体积分数出现下降,氢键数量出现上升,此时环氧树脂具有较高的热力学性能和较低的介电常数。其次,为研究超支化聚酯改性SiO2对复合环氧树脂热力学性能的影响,构建了填充了4种具有不同表面处理方式的SiO2（未接枝、接枝硅烷偶联剂、羟基端超支化聚酯和羧基端超支化聚酯）的复合环氧树脂模型。仿真结果表明,SiO2的掺杂可以提升环氧树脂的热力学性能,降低介电常数,且SiO2经表面改性后,改善效果得到进一步提升,其中SiO2表面接枝羧基端超支化聚酯后,复合环氧树脂的热力学性能最佳,相较于环氧树脂基材,材料的玻璃化转变温度提升了53K,300K下的导热率为0.4825W/m/K,提升幅度达到124.73%,同时杨氏模量、剪切模量和体积模量的提高幅度也最高。最后,分析了超支化聚酯的支化度对复合环氧树脂热力学性能的影响,分别将支化度为0.2、0.5和0.8的羟基端超支化聚酯接枝在SiO2表面,并构建了相应的复合模型。仿真结果表明复合环氧树脂的热力学性能随着支化度的增加而增加,当支化度增加到0.8时,复合环氧树脂的玻璃化转变温度提升到了462K。300K时,复合模型的导热率为0.4532W/m/K,相较于改性前提高了71.60%,力学性能同样得到最大程度的提升。在微观层面上,此时体系的氢键数量、SiO2与环氧树脂基体间的界面结合能均达到最大值,而均方位移和自由体积分数则降到最低,以上因素均有利于环氧树脂热力学性能的提升。本文基于分子动力学模拟,研究了体系交联度和SiO2表面接枝超支化聚酯及其支化度对环氧树脂热力学性能的影响,为研究高性能环氧树脂提供了一定的参考和依据。