不饱和聚酯树脂是塑料工业中的一种重要热固性树脂，在工业、农业、建筑和国防等领域有广泛应用，但是它的固化物存在强度不高、韧性较差、收缩率大等缺点，从而限制了其应用范围。为了克服上述不足之处并满足不同领域的需求，有必要进一步提高树脂的性能。研究发现，将纳米级的无机粒子分散在聚合物中是提高基体力学性能、耐热性等的一个新方法。在众多的无机纳米填料中，纳米ZnO以其良好的紫外吸收性和无毒性而备受研究者的青睐。但是，纳米颗粒自身较大的比表面积、高表面能等性能限制了它在材料领域的应用以及纳米特性的发挥。为了使纳米材料得到广泛应用并充分发挥其具有的特殊性能，需要对纳米颗粒表面进行有效的改性。本研究通过直接沉淀法制备了纳米ZnO粉体，在改性过程中引入N,N’-羰基二咪唑(CDI)作为改性剂油酸的活化剂，通过CDI活化油酸偶合KH550接枝改性的方式，提高了表面改性的效果，制得了颗粒小、在有机相中具有高度分散稳定性的纳米ZnO粉体。此外，本文还对KH550接枝、油酸偶合KH550接枝等不同改性过程对纳米ZnO的分散稳定性的影响进行了研究。运用红外光谱法(IR)、热重分析(TGA)、场发射扫描电镜分析(SEM)等方法对所制备的改性纳米ZnO进行了分析。结果表明：改性剂通过化学键与纳米ZnO表面连接，不同的改性过程获得的纳米ZnO在有机介质中的分散稳定性存在较大的差异。通过CDI活化油酸偶合KH550接枝改性获得的纳米ZnO在有机溶剂中的分散性和稳定性最好。本研究将制备的纳米ZnO通过共混法添加到不饱和聚酯树脂中，制备了ZnO/UPR纳米复合材料。利用差式扫描量热仪、扫描电镜、万能试验机等对所制备的纳米复合材料的性能进行分析。结果表明：纳米ZnO对复合材料性能的影响与其表面改性有关。纳米ZnO的加入提高了树脂的固化性能，UPR初始固化温度略有下降。在各种改性纳米ZnO中，CDI-OA-APS-ZnO对不饱和聚酯树脂的力学性能和热性能的提高最明显。