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环氧树脂是一类非常重要的基体树脂，然而纯树脂固化体系存在脆性大、耐磨性差等缺点，严重阻碍了其在特定领域的应用，因此改性环氧树脂的研究具有实用价值。有机无机复合改性相较于单一改性有更广泛的选择，有利于各组分之间优势互补，甚至能够发挥协同作用。本文设计制备了两种新型的液体橡胶季铵盐/蒙脱土纳米复合材料，并分别研究了两者对环氧树脂性能的影响。 本文工作内容主要包括以下三个部分: 1.液体丁腈橡胶季铵盐的合成及其插层改性蒙脱土纳米复合材料的制备。端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)的端羧基先后与环氧氯丙烷、三甲胺反应，合成大分子季铵盐(CTBN-QAS)，FTIR与1HNMR谱图表明成功得到目标产物。考察了反应时间、温度以及催化剂对羧基转化率的影响。结果表明，六亚甲基四胺整体催化效果优于KOH，且在80℃条件下反应6h时羧基转化率达到最大值91.4％。CTBN-QAS通过溶液插层法和熔融插层法插层改性钠基蒙脱土(Na-MMT)。XRD、FT-IR与TEM表明橡胶分子链插入蒙脱土片层间;层间距随着季铵盐用量的增加而增大，在阳离子容量为1.0CEC时达到最大值，溶液插层法蒙脱土最大层间距为1.51nm，橡胶分子链在蒙脱土片层中呈“单层横卧”构型排布;而熔融插层法中蒙脱土片层基本实现剥离。TGA结果表明复合材料热稳定性比CTBN-QAS有所提高，但不同温度制备的CTBN-QAS-MMT之间的热稳定性影响不大。 2.采用酸催化法合成聚丁二烯大分子季铵盐(HTPB-QAS)，研究了物料比、催化剂用量、开环时间、开环温度及闭环时间对HTPB上羟基转化率的影响。FTIR与1HNMR谱图表明合成HTPB-QAS，羟基最大转化率为65.7％。采用溶液插层法和熔融插层法将HTPB-QAS插层钠基蒙脱土，制得纳米复合材料(HTPB-QAS-MMT)。XRD、SAXS和TEM结果表明，HTPB-QAS成功插入蒙脱土片层中，HTPB-QAS-MMT添加量为1.0CEC时，蒙脱土层间距由1.23nm增加到最大值1.54nm。TGA结果表明，复合材料的初始热分解温度比HTPB-QAS提高约115℃。 3.分别用CTBN-QAS-MMT和HTPB-QAS-MMT复合凝胶改性环氧树脂，研究了复合改性剂添加量和固化剂种类对环氧树脂摩擦学和动态热力学性能的影响。耐磨性测试、DMA及SEM结果表明:(1)固化剂种类对纯环氧体系的储能模量(E')及损耗角正切峰值(tanδ)影响较小，但对材料的磨损率影响很大;(2)在以上两种复合凝胶改性环氧体系中，2E4MI/HTPB-QAS-MMT-30phr对环氧树脂的耐磨改性效果最好，摩擦系数和磨损率分别为0.216和3.39mg/km，磨损机理为粘着磨损和磨粒磨损。(3)2E4MI能催化羧基及羟基与环氧基的开环反应，以化学键嵌入环氧树脂交联网络的液体橡胶分子链及纳米蒙脱土颗粒的数量明显多于DDM固化体系，液体橡胶季铵盐/蒙脱土纳米复合凝胶在2E4MI固化体系中与树脂基体的相容性及分散性更好。同时，液体橡胶与蒙脱土之间存在协同作用，使得复合材料E'降低的同时，其磨损率也减小，从而达到较好的耐磨性。