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聚合物作为工程材料使用，不仅需要具有较高的强度，而且还应具有较高的韧性，因此聚合物材料的增韧改性一直是高分子材料科学的重要研究课题。针对聚合物增韧这一问题，本文主要研究了以下四部分内容：
第一部分：1985年，S Wu在大量实验的基础上提出了聚合物共混体脆韧转变的临界粒子间距判据，其核心思想是：当粒子间距(相邻分散相粒子间距离，ID)等于一临界值IDC(临界粒子间距)时，高分子共混体发生脆韧转变，而IDC与分散相粒子尺寸和含量无关。但所有支持这一判据的实验结果都是在室温下测得的。本文采用不同尺寸的乙烯/辛烯共聚物(POE)分散相粒子增韧尼龙6，研究不同温度下共混体系的冲击强度与粒子间距的关系，并观测不同温度下共混体系的临界粒子间距与分散相粒子尺寸和含量之间的关系。研究结果表明：当测试温度较低时，即测试温度远离基体的脆韧转变温度，临界粒子间距与分散相粒子的尺寸和含量无关，表明该条件下S Wu临界粒子间距判据是适用的；而随着测试温度的升高，尤其是当测试温度趋近于基体的脆韧转变温度时，临界粒子间距依赖于分散相粒子的尺寸，表明高温条件下，S Wu临界粒子间距判据是不适用的。类似的结论在碳酸钙粒子增韧高密度聚乙烯体系也得到了证实。明确了S Wu临界粒子间判据的适用条件。
第二部分：从逾渗模型和Eyring方程出发，明确和建立描述温度诱导聚合物脆韧转变的临界行为遵从的标度关系。当t(t=1-T/(?)，T和(?)分别为测试温度和基体的脆韧转变温度)趋近于0时，临界粒子间距IDC与t满足以下标度关系：IDC∝t-v，标度指数v=2/D，D为所研究体系维数。
第三部分：采用纳米碳酸钙粒子改性聚丙烯，通过在聚丙烯基体中添加一定量的高密度聚乙烯，实现了在不添加任何弹性体的情况下，使共混物具有较低的脆韧转变温度。研究结果表明：共混物的脆韧转变温度随着高密度聚乙烯含量的增加而降低，当纳米碳酸钙的添加量为20wt％，高密度聚乙烯的添加量为32wt%时，可使共混物的脆韧转变温度降到-20℃，这是刚性粒子增韧聚丙烯共混物目前为止所能达到的最低的脆韧转变温度。
第四部分：探索通过自组装的方法来制备高性能化高分子材料，采用聚苯乙烯-b-聚丁二烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(SBM)嵌段共聚物增韧聚碳酸醋(PC)，结果表明;SBM能够显著改善PC冲击韧性，对其刚性损失较小，为制备高性能化高分子材料提供一个新的途径。