由于复合材料具有质轻、力学性能优异等一系列优点,使复合材料压力容器减重效果明显,因此在航天器的推进系统等重要领域有着广泛的应用前景。本文在已有树脂基体的基础上对复合材料树脂基体进行改性,并在常温和低温条件下研究了改性树脂对复合材料的界面、力学性能的影响。希望能制备出性能优异的复合材料单向板,为树脂基复合材料液氧贮箱的研究提供材料技术支持和储备。用差示扫描量热法研究了树脂基体的固化反应,并借助于傅立叶红外光谱初步探索了树脂基体固化反应的机理。通过对动态接触角、微脱粘、复合材料及树脂浇铸体力学性能测定及断口形貌表征分析,考察了纳米SiO₂改性树脂对复合材料常温和低温条件下基体、界面和复合材料力学性能的影响,以及低温环境对复合材料的基体、界面和力学性能影响。固化反应动力学分析验证了固化反应工艺的合理性,得到了树脂体系固化反应的表观活化能为90.58 kJ/mol,表观反应级数n为0.95。研究结果表明,质量分数为14%树脂体系可以达到常温复合材料单向板缠绕的要求,固化反应前80oC保持60min能够使树脂和纤维的相互浸润。另外,质量含量为1%纳米SiO₂改性树脂能够改善树脂的冲击强度、界面的剪切强度和复合材料单向板层间剪切强度,尤其是低温材料的性能显著改善。研究结果表明,低温条件下树脂的冲击强度降低,树脂复合材料界面剪切强度提高,纳米SiO₂改性树脂复合材料低温界面剪切性能降低。在常温条件下制备的复合材料单向板,其弯曲强度为1617.76MPa,弹性模量为108.45GPa,层间剪切强度为100.83MPa;在低温条件下,其弯曲强度为1752.95MPa,弹性模量为94.57GPa,层间剪切强度为134.33MPa。