本文以简单、经济、环保的碳纳米管(CNTs)功能化途径,制备出可在热固性树脂基体中均匀分散,与树脂界面相容好、界面粘结强度高的高度功能化的CNTs为目的,着重研究了热引发等离子体诱导接枝聚马来酸酐功能化CNTs,马来酸酐(MA)固相升华等离子体聚合功能化CNTs的工艺条件,聚马来酸酐功能化CNTs表面聚合物链端官能团的化学修饰和功能化CNTs/环氧树脂纳米复合材料的制备等。本文采用氩等离子体处理CNTs,暴露于空气一段时间使其表面产生大量的羟基过氧化物和过氧化物,通过热引发,羟基过氧化物或过氧化物与带有活性基团的马来酸酐(MA)反应,实现CNTs的高度功能基化;接着采用胺类环氧树脂固化剂对功能化CNTs进行修饰,得到链端带有氨基的高度功能基化CNTs,将其与环氧树脂复合,制备出功能化CNTs/环氧树脂纳米复合材料。本文探讨了等离子体放电参数(如放电时间、放电功率、工作压力等)等离子体处理工艺参数对CNTs表面羟基过氧化物和过氧化物含量的影响,热引发温度、时间对接枝率的影响及CNTs的添加量对复合材料的热学和力学性能的影响;使用能谱分析仪(EDS)、描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM),红外光谱仪(IR)和热重分析仪(TGA)对相关产物的结构、组成、形貌进行了表征。动态力学分析仪(DMA)和材料万能试验机的测试结果表明,此功能化CNTs能显著提高环氧树脂基体的力学强度和耐热性能。本文还发展了MA固相升华等离子体聚合功能化CNTs的研究,考察了放电功率、压力、时间和温度对酸酐基团保留和薄膜厚度的影响,并选择最佳MA等离子体聚合条件实现其对CNTs的功能化,并制备出MA等离子体聚合功能化的CNTs/EP复合材料。借助SEM、XPS、IR及TGA等手段均证实了CNTs被高度功能化,其环氧复合材料SEM显示此功能化CNTs在环氧树脂中具有较好的分散性。