本文突破传统采用正硅酸乙酯或金属烷氧基化合物在酸或碱的催化下发生水解、缩合制备纳米杂化材料的方法。采用廉价易得的硅酸盐，通过溶胶—凝胶法制备出聚硅酸溶胶，并对其表面进行了接枝改性，经原位聚合方法制备了含柔性链的环氧树脂(EP)/纳米SiO2及超支化聚合物的环氧树脂(EP)/纳米SiO2两种不同接枝类型的杂化材料。 1.采用—NCO质量分数的测定、红外光谱(FTIR)表征及粒径测试对纳米接枝产物进行表征，结果表明：柔性链和超支化聚合物已分别被成功接枝到聚硅酸溶胶表面，且聚硅酸溶胶中的SiO2粒子尺寸大部分都是在10-40nm范围之内。原子力显微镜(AFM)测试结果也表明了接枝改性后的纳米SiO2能均匀分散于环氧树脂基体中，并且在杂化材料中以键能的方式相结合。 2.对固化体系进行DSC非等温固化动力学研究，结果表明：纳米SiO2的添加对于材料的固化工艺温度影响不大，并通过外推法确定了最佳的固化工艺。通过Kissinger和Crane法，得出了材料的固化反应动力学参数，从而求出了固化动力学方程。 3.通过对材料的冲击、弯曲、拉伸等静态力学性能研究表明：对于纯环氧树脂，纳米SiO2的添加能有效改善环氧树脂的韧性，冲击强度最大能提高8.96 kJ/㎡，拉伸强度提高42％，弹性模量增加1.14 GPa，断裂伸长率也提高了4.14％，其中接枝超支化的纳米杂化材料由于超支化的本身特点及能与纳米粒子的协同效应，其冲击性能更佳。 4.采用SEM对冲击断裂形貌进行分析，可知接枝柔性链的纳米杂化材料是通过柔性链的桥梁作用，使无机组分与有机组分之间形成柔性界面层，从而提高两者的相互作用，而接枝超支化聚合物的纳米杂化材料是通过微观相分离和空穴化来能起到传递应力，阻止裂纹扩张的。 5.蠕变和应力松弛实验结果表明：纳米SiO2无机网络的加入，使固化体系网络中的交联点增加，杂化材料的蠕变和应力松弛性能都有所改善，在纳米含量为3wt％时，材料的位移降低了42μm，从而提高了材料的尺寸稳定性和抗形变性能力。 6.通过DMA分析表明：随着纳米SiO2含量的增加，能有效改善材料在玻璃态时的储能模量(Eg)。与纯环氧树脂相比，杂化材料在橡胶态时的储能模量(Er)提高了5～20倍，玻璃化转变温度(Tα)也由于刚性粒子的引入提高了5～16℃，故而纳米SiO2的添加，不仅能使杂化材料获得较高的模量，同时也能保持较好的耐热性能。 7.通过DSC、TG、HDT及维卡软化点测试，结果表明：由于纳米SiO2无机网络的形成抑制了聚合物的分子链运动，使得材料的玻璃化转变温度提高了5～8℃，起始分解温度提高了7.7℃，热变形温度提高了9.4℃，从而提高了材料的热稳定性。