碳纤维增强的环氧树脂复合材料在运动器材、航天航空、电子工程等领域有广阔的应用前景。能否使其中的环氧树脂基材高性能化，是该类复合材料获得成功应用的关键所在。 本论文对用于环氧树脂/碳纤维复合材料中的环氧树脂基体材料进行了研究。整个工作分为三个部分：一是对环氧树脂配方体系进行优选；二是对优选出的树脂体系进行固化动力学、热分解动力学以及耐热老化性能研究；三是对优选出的树脂体系进行纳米增强增韧改性。 本研究主要以双酚A型环氧树脂为基体树脂，选用双氰胺作为固化剂、二氯苯基二甲基脲为促进剂、工业丁酮为溶剂，按一定比例调配了三个树脂配方，分别命名为球杆树脂、T001树脂和T002树脂。应用示差扫描量热仪，测定了不同升温速率下的环氧树脂放热曲线，并据此得到了树脂体系的凝胶温度、固化温度和后处理温度。结合平板小刀法测得的胶化时间数据，确定了有关树脂配方体系的固化升温程序为：80℃/4h→130℃/2h→150℃/4h。为了提高双氰胺与环氧树脂之间的相容性，采用三辊研磨机促进双氰胺分散，得到了物性较一致的固化产物。借助FT-IR分析固化前后环氧树脂体系，发现该固化工艺可以使树脂基本固化完全，树脂的固化度可达90％。按选定固化工艺制备了三种树脂浇铸体，测试了它们的力学性能、热性能和动态流变性能。综合这些测试结果，选定了T002树脂作为优选配方。 针对优选出的T002树脂，采用扫描电镜观察了它与两种碳纤维(TC35和T700)复合后界面的黏合性，发现T002树脂对T007纤维的黏附性能优于对TC35纤维的黏附性能，断面不存在纤维拔出现象；采用DSC法研究了环氧树脂/双氰胺体系的非等温固化反应动力学。用Kissinger方程求得固化反应活化能为74.88kJ/mol，用Ozawa-Flynn-Wall方程求得固化反应活化能为84.17kJ/mol。采用Crane方程计算了该固化反应的反应级数，结果表明该体系的反应级数接近于1。此外，还研究了T002体系的热分解动力学，采用Coats-Redfern方法计算热分解反应级数为一级，以Kissinger最大失重速率法求得表观活化能为297.5kJ/mol。借助Dakin经验关系式，分析了T002体系的热老化寿命。 为了提高T002树脂的增强增韧性能，分别使用CaCO3和Al(OH)3纳米粒子对其进行改性。为此，综合采用表面改性、超声振荡与三辊研磨机研磨方法使纳米粒子有效地分散在树脂基体中。通过考察纳米粒子种类、用量对所得复合材料性能的影响，发现CaCO3纳米粒子的改性效果更好，当其含量为4％时试样的弯曲强度和冲击强度可分别达到133.3MPa和13.2kJ/m2，而纯基体树脂的弯曲强度和冲击强度则分别为111.9MPa和4.8kJ/m2。