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环氧树脂因其优异的热力学性能,良好的耐化学性和耐热性被广泛用作各种领域复合材料中的涂层或基材。然而,环氧树脂存在脆性较大,耐裂纹扩展性较差的问题。如何增韧环氧树脂一直是研究热点之一,在环氧树脂中引入嵌段共聚物（BCPs）改善韧性是目前新颖的途径之一。本文选用聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸丁酯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物（PMMA-Pn BA-PMMA,简称Acrylate BCP）为环氧树脂的增韧改性剂,制备了Acrylate BCP环氧合金。与纯环氧树脂相比,Acrylate BCP环氧合金的强度和刚度稍有下降。为改善环氧合金的强度和刚度,加入了第二种改性剂—具有力学响应能力的材料MOF-5,制备了MOF-5/环氧树脂复合材料和Acrylate BCP/PDA-MOF-5（聚多巴胺（PDA）改性MOF-5）/环氧树脂三元复合材料。探索了三种复合材料力学性能和热力学性能的变化,揭示了Acrylate BCP和MOF-5的增韧增强机理。本论文主要研究内容与结果如下:第一部分,Acrylate BCP环氧合金的制备与性能研究。采用溶液法制备了不同Acrylate BCP含量的环氧合金,采用DSC,DMTA和TG分析了环氧合金的热力学性能,环氧合金的玻璃化温度（Tg）和储能模量（E′）随Acrylate BCP含量的增加而降低,热稳定性不变。系统地研究和分析了环氧合金的断裂韧性,拉伸和弯曲性能。相比于纯环氧树脂,含5wt%Acrylate BCP的环氧合金在室温下的临界应力强度因子(KIC)提高超过1.2倍,临界能量释放率(GIC)提高超过3倍;模量随Acrylate BCP含量的增加而下降。通过SEM和AFM观察了Acrylate BCP在环氧树脂中的分散情况及环氧合金的不同断裂破坏面,当Acrylate BCP含量超过15wt%时,它在环氧树脂中团聚,Pn BA嵌段大量析出而出现宏观相分离现象,导致断面粗糙度增加;含5wt%Acrylate BCP的环氧合金表面出现了均匀的纳米尺寸球状结构,确定了Acrylate BCP主要增韧机理为“裂纹偏转”。第二部分,MOF-5/环氧树脂复合材料的制备与性能研究。采用热溶剂法合成了MOF-5粉末,通过共混法制备了不同MOF-5含量的MOF-5/环氧树脂复合材料。采用XRD,FTIR和SEM表征和观察了MOF-5和复合材料中MOF-5的结构,证明了MOF-5的成功合成,且机械搅拌没有破坏MOF-5的结构。系统地研究了不同MOF-5含量复合材料的力学性能。结果表明,与纯环氧树脂相比,含0.5wt%MOF-5的复合材料的拉伸强度,杨氏模量和断裂伸长率分别提高了32.8%,29.5%和6.2%;含0.3wt%MOF-5的复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别提高了25.2%和20.4%。采用DSC,DMTA和TG分析了复合材料的热力学性能,所有复合材料的Tg均增加,表现出较高的E′,损耗因子（Tanδ）阻尼曲线的大小随MOF-5含量的增加而明显降低,MOF-5能吸收部分机械能,表现出阻碍载荷传递的能力。通过对复合材料断裂韧性的分析可知,含0.3wt%MOF-5的复合材料的KIC增加了48.51%,GIC增加了72.4%。确定MOF-5是通过“粒子架桥”或“裂纹钉扎”机制对环氧树脂起到增韧作用。第三部分,Acrylate BCP/PDA-MOF-5/环氧树脂三元复合材料的制备与性能研究。利用多巴胺（DA）自聚法在MOF-5表面聚合一层PDA,改善MOF-5在环氧树脂中的分散性,通过共混法制备Acrylate BCP/PDA-MOF-5/环氧树脂三元复合材料。利用XRD,FTIR和SEM表征和观察了PDA-MOF-5的结构,PDA与MOF-5的粘附机理以及MOF-5和PDA-MOF-5在环氧树脂中的分散性,并系统地分析了不同PDA-MOF-5含量三元复合材料的拉伸和弯曲性能。结果表明,PDA成功的聚合在MOF-5表面,且没有破坏MOF-5的结构;含0.4wt%PDA-MOF-5的三元复合材料的拉伸强度,杨氏模量,断裂伸长率,弯曲强度和模量分别提高了14%,3.4%,8.7%,21.2%和6.1%;PDA与MOF-5之间存在化学作用,PDA-MOF-5的分散比MOF-5更均匀。采用DSC,DMTA和TG分析了三元复合材料的热力学性能,所有三元复合材料的Tg和E′均增加,且都表现出较好的热稳定性。通过对三元复合材料断裂韧性的分析可知,含0.6wt%PDA-MOF-5的三元复合材料的KIC和GIC分别提高了17.83%和6.6%,PDA-MOF-5和Acrylate BCP对环氧树脂均起到了增韧作用。