碳纤维增强复合材料因具有耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、强度高、质量轻及结构尺寸稳定性好等优异性能而被广泛应用。其中因作为复合材料树脂基体的热塑性树脂同热固性树脂相比具有加热软化、冷却硬化、可反复加工利用、在反复受热时不发生化学变化、耐热性高、可在磨具中赋形和冷却定型及机械性能高等优点而成为本文研究的对象。传统的碳纤维增强复合材料多以热固性树脂作为基体,与其相对应而研发的多为热固性上浆剂,而对于热塑性树脂基体来说,该类上浆剂因与其结构迥异而导致在应用于碳纤维表面后无法与树脂基体形成良好的界面结合,进而造成制备的复合材料的力学性能较差。另外,目前国内外研究的热塑性上浆剂多为溶剂型上浆剂,该类上浆剂对环境和人体有较大的危害。为此,本文根据热塑性树脂基体的特点设计研发了一种水性热塑性碳纤维上浆剂以期更大程度上的提高热塑性复合材料的力学性能。实验初始直接选取热塑性树脂聚酰胺6(PA6)为原料,通过加入磷酸酯(03P)而引入亲水性基团,进而开环制得水溶性改性聚己内酰胺上浆剂(TF03PPA)。通过水溶性和接触角确定出反应的最佳工艺为:反应原料为PA6和03P,反应时间为4h,反应温度为200℃,投料比为1:4。后对产物的红外和核磁进行了结构的测试分析,并对该乳液的界面性能、热力学性能等进行了分析。通过乳液表面张力和接触角等的测试得出乳液浓度为1.0 wt%时性能最佳。后对碳纤维进行上浆处理,并通过X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜(SEM)、纤维强伸度仪(XQ-1A)等对改性前后碳纤维的表面基团变化、表面形貌及单丝强度变化进行了表征。结果表明:碳纤维表面含氧活性基团含量明显增加,表面覆盖一层浆料,粗糙度明显减小,且碳纤维单丝的强度明显增加。实验最终以改性前后的碳纤维和碳纤维布为增强材料,以热塑性聚己内酰胺树脂为基体制备了复合材料。并利用万能材料试验机对复合材料的力学性能进行了表征。结果改性后的碳纤维/聚己内酰胺树脂复合材料的弯曲强度提高了35%,碳纤维布/聚己内酰胺树脂复合材料的层间剪切强度提高了46%,说明经该上浆剂处理后的复合材料的界面性能和力学性能都有了明显的提高,进一步证明本文研制的上浆剂可成功的应用于热塑性复合材料中。