目前,具有卓越力学性能的碳纤维增强树脂基复合材料被广泛应用于航空航天、体育、交通等领域。近年来,在船舶行业对材料低成本、高性能,以及自动化和整体化的要求下,树脂基碳纤维增强复合材料在船舶及海洋工程领域的使用越来越多。基于海洋环境特性,用于海洋环境的复合材料需具有良好的耐腐蚀性,使用高度耐腐蚀的乙烯基酯树脂与碳纤维结合是一条可行之路,但目前商品化碳纤维与乙烯基树脂存在界面结合力不足,剪切强度低的问题,制约了其在船舶领域的应用。鉴于此,本课题重点开展碳纤维增强乙烯基树脂复合材料的界面改性研究,并对改性后复合材料在复杂海洋环境下的适用性进行了探索。本课题旨在通过对碳纤维织物进行表面改性,提高与乙烯基树脂的界面粘结,提高复合材料在复杂海洋环境下的应用可行性。本课题的主要工作和成果如下:（1）使用不同上浆剂对碳纤维进行上浆处理,并使用X射线光电子能谱碳纤维表面元素和官能团组成进行分析。检测结果显示,相较市场现有产品,使用A款新型上浆剂的碳纤维表面O、N元素占比大,含氧官能团含量高,对应复合材料的界面强度高,层间剪切强度升至30.5 MPa,性能提升25%。（2）使用两种偶联剂对碳纤维织物进行改性,并通过对复合材料层间剪切强度的测试初步检测改性效果。结果显示硅烷偶联剂对于复合材料性能的提升小于5%,提升幅度较小,而大分子偶联剂能有效提高复合材料界面强度。对大分子偶联剂的进一步研究发现,其在混掺使用（树脂添加）时的改性效果优于喷涂（喷涂织物工艺）使用,使用大分子偶联剂改性的T700级和T300级碳纤维复合材料的层间剪切强度分别提升41.4%和35.1%,且耐水性实验显示复合材料性能保留率均在85%以上。（3）通过正交实验测定了使用等离子体处理碳纤维织物的最佳条件,并利用SEM、XPS等手段对处理前后的碳纤维表面形貌与结构组成进行了检测分析。等离子体处理对碳纤维表面产生刻蚀,实现纤维表面粗糙度和比表面积的增加;同时空气中的O、N元素被引入纤维表面,碳纤维表面O、N元素含量增加,含氧官能团含量升高。经等离子体处理改性的T700级和T300级碳纤维复合材料的层间剪切强度分别达到29.4 MPa和45.7 MPa,相较未处理时增长21.3%和30.6%。（4）尝试使用两种方法共同对碳纤维进行改性,对比复合材料的性能发现改性效果并非预期的双重叠加,而是与单一方法改性的效果相近。两种改性方法联用时虽能进一步提高复合材料的界面性能,但提升效果不明显,改性效果受碳纤维自身质量的限制。（5）人工环境加速老化检测结果显示,经过大分子偶联剂改性后的碳纤维复合材料,相较于未改性,经煮水、紫外照射、交变湿热等加速试验后,其性能有明显提升,且性能保留率在80%以上,具有较优异的耐海洋环境性能,有助于碳纤维增强乙烯基树脂复合材料在海洋环境中的使用。