环氧树脂（EP）是一种重要的热固性塑料，但其固化物脆性大、耐冲击强度低、易开裂的缺点限制了其应用，应用时一般需要进行增韧改性，常用的改性环氧树脂的方法如弹性体改性、热塑性树脂改性等在提高了环氧树脂韧性的同时降低了其耐热性与刚性。　　 为了解决耐热性下降的问题，本文采用一种新的增韧方法，利用刚性粒子空心玻璃微珠（HGM）与纳米粒子改性蒙脱土（OMMT）相结合对环氧树脂进行改性，制备了EP/HGM/OMMT复合材料，同时从环保的角度出发，利用废胶粉（WRP）对环氧树脂进行增韧改性，制备了EP/WRP复合材料，并且利用刚性粒子具有较好的耐热性来弥补废胶粉引起复合材料热稳定性的下降，制备了EP/WRP/HGM多相复合材料。研究了制备工艺，找出了复合材料的最佳组分比例，探讨了复合材料的微观结构和增韧机理，以期对环氧树脂的改性提出新的思路。　　 制备了OMMT，改性空心玻璃微珠，研究了硅烷偶联剂的种类、稀释剂、改性空心玻璃微珠及OMMT的用量对EP/HGM/OMMT复合材料的力学性能的影响。通过热重分析（TGA）、差示扫描量热分析（DSC）研究了复合材料的热稳定性。结果表明，硅烷类偶联剂改善了空心玻璃微珠与环氧树脂的界面结合，使复合材料的力学性能和热性能都有较大的提高，其中KH-560的效果最好；随着KH-560改性空心玻璃微珠（HGM-2）用量的增加，EP/HGM-2复合材料和EP/HGM-2/OMMT复合材料的冲击强度的变化趋势是先增大再减少，当HGM-2用量为3 phr时，冲击强度达到最大值，复合材料的热稳定性与玻璃化转变温度也有较大的提高。通过扫描电子显微镜（SEM）观察了复合材料的微观结构，结果表明， OMMT与改性空心玻璃微珠的加入，使复合材料的断面变得比较粗糙。　　 本论文在分析总结前人的研究成果的基础上，提出了微波辐射活化废胶粉（WRP-2）的工艺，通过正交设计考察微波辐射功率和辐射时间对胶粉改性环氧树脂力学性能的影响，得到最佳辐射工艺条件为：功率650 w，时间150 s。研究了固化剂、废胶粉、空心玻璃微珠的用量对EP/WRP-2/HGM-2复合材料力学性能的影响。结果表明，随着胶粉的加入，EP/WRP-2和EP/WRP-2/HGM-2复合材料的冲击强度是呈先增加后减小的趋势，拉伸强度与弯曲强度有所降低；在EP/WRP-2/HGM-2复合材料中，其比例为100/2/3时，复合材料的综合力学性能最优。由TGA和DSC的分析结果表明，废胶粉的加入会降低环氧树脂的Tg和热稳定性，但空心玻璃微珠的加入能补偿由于废胶粉引起复合材料热稳定性的降低；SEM结果表明，废胶粉的加入使复合材料的断面变得比较粗糙，经微波辐射处理后的废胶粉与环氧树脂基体的结合界面更好。