四针状氧化锌晶(T-ZnOw)是一种具有规整三维立体结构的多功能无机晶体材料,性能优异,可增强高分子复合材料的综合性能,因而成为了复合材料改性领域的研究热点之一。但因T-ZnOw在有机材料中分散均匀性和相溶性较差,大大限制了其功能发挥,需进行表面改性;此外,目前使用T-ZnOw对热固性树脂的改性研究很少。因此,探讨一种合适的表面处理方法,并研究改性后T-ZnOw对热固性树脂复合材料的增强作用,这将具有重要的理论价值和现实意义。本文针对T-ZnOw的研究现状和广阔的应用前景,结合FTIR、XRD、SEM、TG等现代先进表征技术,以及电位、粒径、粘度、沉降速度、表面张力分析等方法手段,探讨了一种晶须改性的新方法,首次系统研究了改性过程的影响因素,初步分析了改性机理,并全面研究了经改性的T-ZnOw对玻纤(GF)/环氧树脂(EP)复合材料的物理性能、力学性能和热学性能的影响,得到了以下研究结果:　　 采用“无机-有机”改性法对T-ZnOw进行表面处理,即首先采用并流中和法对T-ZnOw进行了无机包硅改性,然后再使用硅烷偶联剂进行有机改性,此方法有效提高了晶须与有机树脂基体的相溶性。无机包硅过程研究结果表明:晶须表面成功包覆了siO2无机层,包覆层为非晶态硅氧化合物;包膜后的T-ZnOw粒径减小,分散性能大幅度提高;包覆的最佳工艺条件为:包膜pH=9～10,陈化5h,温度90℃,SiO2包覆量10％,此时晶须表面可实现均匀完整的包覆,有利于进一步进行有机改性。有机改性过程研究结果表明:采用“无机-有机”改性法对T-ZnOw进行表面改性,与直接偶联改性方法相比,取得了更为良好的改性效果,有机改性的最佳条件为:偶联剂KH-792用量3％,改性温度60℃,改性时间2h。TG分析表明,优化条件下偶联剂与T-ZnOw表面牢固结合的改性量为0.69％;FTIR分析表明,偶联改性后晶须表面的化学结构发生了改变,使其由亲水性转变为亲油性;XRD结果表明,改性后T-ZnOw晶体结构没有改变。　　 为进一步了解晶须对复合材料的改性作用,本文采用T-ZnOw作为增强材料,以热固性环氧树脂为基体,通过层压法制备T-ZnOw/GF/EP复合材料,对复合材料的力学性能、热学性能等进行测试,并对晶须及偶联剂的作用机理进行探讨分析。结果表明,分别采用偶联剂KH-792和KH-560可以有效地对T-ZnOw和玻璃纤维进行表面改性,改性后的晶须和玻纤与树脂基体有较好的界面黏结,能同时提高复合材料的拉伸性能和弯曲性能,但偶联剂的用量较少时不利于改善复合材料的冲击性能。在晶须添加量为6％左右时,所得体系的综合性能较好。FTIR测试结果表明,浓度为3％的偶联剂KH-560对玻璃纤维的表面处理效果最好,能与玻纤表面形成稳定的化学界面;TG测试结果表明,T-ZnOw能有效地提高复合材料的热分解温度;XRD测试结果表明,复合材料中T-ZnOw的晶相结构保持完好,未被破坏。此外,晶须与玻璃纤维复合使用对增强复合材料具有协同效应。