碳纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）由于其轻质高强的特点,已迅速发展成为一种市场前景广阔的复合材料。碳纤维增强的热塑性复合材料是低密度、高强度、耐高温、低电阻的新型材料,有良好的机械性能以及冲击韧性等,同时有易于回收的优点。利用造纸法制备热塑性复合材料的工艺周期短,制备流程简单,能够更好地达到大规模连续化的生产要求。本文探究了将聚丙烯（PP）纤维作为基体,将短切碳纤维作为增强体,采用湿法造纸的工艺制备碳纤维增强热塑性复合材料。通过正交试验表明,碳纤维含量是影响CFRTP力学性能的主要因素;同时,在碳纤维长度5mm,碳纤维含量20%,热压温度190℃,热压时间10min时,CFRTP的力学性能较优,其拉伸强度为83.9MPa,弯曲强度为52.5 MPa,缺口冲击韧性48.2 k J·m-2。本文通过单一元素试验探究了不同的碳纤维配比对CFRTP的力学性能的影响。试验表明:在其他条件不变的基础上,增加碳纤维的配比,CFRTP的力学性能,包括拉伸强度、弯曲强度以及缺口冲击韧性均为先增加后降低;当碳纤维添加量为20%时,CFRTP的拉伸强度、弯曲强度以及缺口冲击韧性均达到最大值,分别为83.9MPa、52.5MPa、48.2k J·m-2。同时,其密度最高约为0.98g·cm-3,达到了轻量化目的。本文还在较优工艺条件下,通过添加不同功能纤维协同增强CFRTP,分别探究添加玻纤、芳砜纶浆粕以及纤维素纳米纤维对CFRTP力学性能的影响。结果表明:通过对不同纤维材料增强的CFRTP的拉伸强度、弯曲强度以及缺口冲击韧性的测试,得出当玻纤含量以及芳砜纶浆粕含量分别在10%时,CFRTP的拉伸强度、弯曲强度以及缺口冲击韧性都达到最大值,拉伸强度比相同工艺得到的CFRTP分别增加了15.7%和12.7%,弯曲强度分别增加了18.6%和15.8%,缺口冲击韧性分别增加了10.7%和8.4%。当纤维素纳米纤维含量在15%时,CFRTP的拉伸强度、弯曲强度以及缺口冲击韧性都达到最大值,拉伸强度提升了60.4%,弯曲强度提高了74.5%,缺口冲击韧性提高了60.9%。试验表明,纤维素纳米纤维的添加使得CFRTP的力学性能得到更大幅度的提高。通过对不同功能纤维增强CFRTP的手抄片的扫描电镜分析,添加纤维素纳米纤维时,纤维素纳米纤维在碳纤维与聚丙烯纤维之间形成了有效的结合,与碳纤维协同增强了CFRTP的力学性能。