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环氧树脂是三大热固性树脂之一,已被广泛应用于建筑、电子、汽车、航空航天等领域。目前市售应用最广的是源自石油化工产品的双酚A型环氧,而较多研究结果表明双酚A具有一定的生物毒性。因此,利用生物基单体替代双酚A来制备环氧树脂具有重要的科研及环保价值。不同种类的生物基环氧树脂由于受到原料及分子结构的影响,很难兼顾力学性能、热稳定性及阻燃性。由此可见,开发兼具阻燃性的高抗冲生物基环氧复合材料具有重要的现实意义。本文选择具有刚性结构的生物基单体来制备环氧树脂,利用不同分子结构的纳米改性剂对其进行改性,主要内容和结果如下:（1）以没食子酸为原料合成了没食子环氧树脂基体,利用含有侧胺基的金属有机框架化合物（UiO-66-NH2）对其进行改性。结果表明胺基赋予UiO-66-NH2同环氧基体较好相容性的同时提高了固化物的交联密度。当UiO-66-NH2添加量为2 wt.%时复合材料的初始热降解温度为333℃。复合材料的冲击强度和极限燃烧氧指数均随UiO-66-NH2添加量的增大而增大。当UiO-66-NH2含量为5 wt.%时复合材料的冲击强度和极限燃烧氧指数分别为4.90 kJ/m2和25.5%。而双酚A型（E51）环氧树脂的冲击强度和极限燃烧氧指数分别为1.36 kJ/m2和21.0%。对于刚性结构的环氧固化物而言过高的交联密度并不利于其冲击强度的提高。而没有反应活性官能团的UiO-66加入到没食子环氧基体后,由于其位阻效应使得固化物的交联密度显著下降。复合材料的冲击强度随UiO-66添加量的增大而增大,当UiO-66含量为5 wt.%时复合材料的冲击强度为6.70 kJ/m2,其增韧效果优于UiO-66-NH2。通过分子设计,以环氧基硅笼（E-POSS）和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）为原料制备了ED-POSS并用于没食子环氧树脂改性。结果表明在低添加量情况下ED-POSS可以同时提高复合材料的冲击强度及阻燃性。当磷含量为0.5 wt.%时,复合材料的冲击强度及极限燃烧氧指数分别为3.60kJ/m2和26.7%。（2）以糠醛和儿茶酚为原料制备出了糠醛-儿茶酚环氧树脂（FEP）,选用4,4′-二氨基二苯甲烷（DDM）作为固化剂,并用ED-POSS对其进行改性。实验结果表明FEP具有较好阻燃性,其极限燃烧氧指数为28.8%。当复合体系中磷含量为0.6 wt.%时,复合材料冲击强度为4.90 kJ/m2,比纯FEP和E51分别提高了2.30 kJ/m2和3.50 kJ/m2。（3）以天然黄酮类物质木樨草素为基体制备了木樨环氧树脂（LEP）,选用DDM作为固化剂,并同FEP和E51进行对比。结果表明木樨环氧树脂具有优异的力学性能、热稳定性及阻燃性,其冲击强度、初始热降解温度、极限燃烧氧指数分别为7.22 kJ/m2、349℃和29.8%。木樨环氧树脂综合性能优于糠醛-儿茶酚环氧树脂和双酚A型环氧树脂,可以成为替代双酚A的环氧树脂产品之一。