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为提高环氧树脂的力学性能和耐热性能，满足先进材料领域的需求，通常可以从两个方面提高环氧树脂的性能:一种方法是改性环氧树脂的主链结构;另一种方法是在固化阶段使用不同结构的固化剂。本论文采用聚氨酯预聚体和Nano-SiO2无机粒子改性三官能度环氧树脂TEP，提高材料的韧性和交联密度，并对改性树脂TEP/PU与不同类型的复合固化剂的固化行为进行了研究。 首先，采用4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚乙二醇(PEG)为原料，制备端异氰酸酯基聚氨酯(PU)预聚体，并利用它对已合成的三官能度环氧树脂(TEP)进行改性，以4，4-二氨基二环己基甲烷(DDCM)和2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ)作固化剂。通过红外光谱分析(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)和动态热力学分析(DMA)表征了改性树脂(TEP/PU)的基团变化、断面形貌、热性能和动态性能。研究表明:PU链段成功连接到TEP分子链上;当PU预聚体含量为5％时，TEP/PU固化物的巴氏硬度为41.4HBa，冲击强度为23.32kJ·m-2，玻璃化转变温度有明显提升，改性的TEP断面呈现韧性断裂。接着以Nano-SiO2进一步改性TEP/PU树脂，研究了Nano-SiO2用量对TEP/PU树脂粘度及固化物力学性能、耐腐蚀性能的影响。结果表明:当m(SiO2)∶m(TEP/PU)=3∶100时，固化物力学性能最佳，冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率达到最大值，分别为28.76 kJ·m-2、80.25Mpa和16.24％。TGA、DMA测试分析表明复合材料TEP/PU/SiO2的热稳定性有所下降。 然后，以异氟尔酮二胺(IPDA)为主固化剂，研究了TEP树脂与IPDA+2E4MZ复合固化剂的常温固化及中高温固化行为。结果表明，常温下2E4MZ的加入有效促进了环氧基团的开环反应。与单一IPDA固化体系的TEP固化物相比，冲击强度由13.74kJ·m-2提高到15.25 kJ·m-2，拉伸强度由41.72MPa提高到57.89MPa。经中高温(60℃/lh+150℃/6h)后处理，TEP固化物性冲击强度为34.95 kJ·m-2，Tg从100.3℃提升到了170.1℃。 最后，采用非等温DSC法研究了TEP/PU与DDCM+2E4MZ和IPDA+2E4MZ两种固化体系的固化动力学。采用TGA、DMA表征了固化物的耐热性能和Tg，结果表明:两体系的表观活化能分别是72.13kJ·mol-1和70.36 kJ·mol-1，固化反应级数n分别为0.96和0.95。DDCM+2E4MZ和IPDA+2E4MZ体系的凝胶温度、固化温度和后固化温度分别为376K、385K、396K和371K、383K、393K。IPDA+2E4MZ体系固化物力学性能和耐化学腐蚀性能均优于DDCM+2E4MZ体系，前者固化物Tg较后者高34.4℃，热稳定性也更为突出。