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环氧树脂因具有优良的化学稳定性、电器绝缘性及良好的黏结性能而被广泛的应用于胶粘剂、电子、涂料、航空航天等领域。然而环氧树脂固化时产生内应力、韧性差等缺点大大降低了其力学性能和粘接强度等应用性能。为此，围绕环氧树脂这一技术缺点，国内外已有很多科研工作者开展了对环氧树脂的增韧改性工作，改性的方法有物理改性和化学改性。人们通常采用的化学改性方法有橡胶、热塑性树脂、有机硅、液晶化合物改性等方法，然而韧性的提高往往以强度的降低为代价。为在提高环氧树脂韧性的同时较小程度上降低或者提高其强度，本文基于环氧树脂增韧增强原理，分别采用了以下的改性方法：
(1)采用纳米插层的聚氨酯改性环氧树脂。本实验中采用了不同分子量的聚氧化丙烯二醇(N210，N220)、聚氧化丙烯三醇(N330)来合成聚氨酯预聚体，并用纳米蒙脱土进行改性，然后再用来改性双酚A型环氧树脂，并对其进行了各项力学性能测试和微观结构表征，测试的结果显示：
①用分子量较大的聚氨酯改性具有更好的增韧效果。在改性材料用量比例相同的条件下，采用分子量为2000比用分子量为1000左右的聚醚合成的聚氨酯预聚体改性的环氧树脂的断裂伸长率高2.3％～4.8％，比纯的环氧树脂高4.3％～89％；但分子量较大的改性材料使环氧树脂的拉伸强度降低的程度也较大。
②采用纳米蒙脱土改性的聚氨酯改性环氧树脂，在改性材料用量相同的条件下，其断裂伸长率比纯环氧树脂提高3.1％-82.9％，强度比聚氨酯改性的环氧树脂提高7.7％-18.2％。在一定意义上使环氧树脂的韧性和强度同时提高；采用相对分子质量较大的纳米插层聚氨酯改性有更好的增韧效果，强度降低程度也较小。
(2)采用有机硅烷偶联剂修饰的蒙脱土改性环氧树脂。实验中采用长链硅烷偶联剂对钠基蒙脱土进行修饰，使蒙脱土具有良好的表面亲油性，再用修饰过的蒙脱土改性环氧树脂，以弥补环氧树脂的缺点。实验中采用Y.氨丙基，三乙氧基硅烷(KH550)、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)修饰蒙脱土以及γ-缩水甘油醚氧丙基三甲硅烷(KH560)经过处理后修饰蒙脱土，然后改性环氧树脂，并进行了各项性能测试，测试的结果显示：①用处理过的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲硅烷(KH560)修饰的蒙脱土(M560)改性环氧树脂，当改性材料用量为本体材料质量数的1％时，其压缩形变提高了13.5％，压缩强度比纯环氧提高了15.6％；用量为3％时，压缩形变提高21.2％，抗压强度提高21.4％②用偶联剂γ-氨丙基，三乙氧基硅烷(KH550)、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)修饰蒙脱土改性环氧树脂，在改性材料用量为环氧树脂1％时，γ-氨丙基，三乙氧基硅烷修饰的蒙脱土(M550)可以使其压缩强度提高18.2％，压缩形变提高3.6％，而采用N—β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)修饰的蒙脱土(M792)改性环氧树脂时，可使其强度提高20.9％，压缩形变提高27.5％；当用量为环氧树脂质量的3％时，M550可使强度提高23.7％，形变提高4.03％，M792使其强度和形变分别提高25.2％、33.7％。这说明有机硅烷偶联剂修饰的蒙脱土可以使环氧树脂的强度和韧性同时提高。
(3)在上述试验结果的基础上，结合纳米插层改性环氧树脂技术，初步探索了活性端基液体橡胶以及长链有机硅和多枝化合物对环氧树脂改性的方法。