碳纤维具有高强高模、耐高温、耐磨损及耐腐蚀等优异性能而被广泛应用于航空航天、医疗、工业设备、国防军工、专业体育用品以及交通设备等领域。但是由于碳纤维表面惰性,且在制备及加工过程中容易产生毛丝甚至断丝现象,最终影响碳纤维及其制品的性能。因此,在碳纤维收卷前需要利用上浆剂对其进行上浆处理。上浆剂对碳纤维具有重要的作用,是碳纤维领域研究的一个重要方向。本论文以双酚A聚氧乙烯醚(BSA-20)、顺丁烯二酸酐(MA)及聚乙二醇1450(PEG1450)为原料合成了聚酯多元醇,利用聚酯多元醇对环氧树脂(E-20)进行改性制备得到聚酯多元醇改性环氧树脂,以此为上浆剂的重要组分制备了乳液型环氧树脂上浆剂,探讨研究了上浆剂乳液的最佳制备工艺,并制定了 3个乳液稳定的上浆剂试验方案。其次,测试研究了3种自制上浆剂的的性能,并将其与日本上浆剂SAJ和国内上浆剂SAC进行了比较。最后,采用5种上浆剂乳液对碳纤维进行上浆处理,研究了上浆剂对碳纤维的表观性能(表面形貌、上浆率、毛丝量、悬垂度、宽度)和碳纤维复合材料层间剪切强度(ILSS)的影响。论文研究结果表明:(1)聚酯多元醇的最佳工艺:原料摩尔配比:BSA-20:MA:PEG1450=7:6:1;选择四乙基溴化铵为催化剂,添加量为0.05%wt;第一步和第二步酯化反应温度分别为160℃和180℃,反应时间分别为4h和8h;(2)环氧树脂(E-20)在聚酯多元醇改性环氧树脂的最佳添加量为 25%wt。(3)确定了性能稳定的3个试验方案,分别为:E-51环氧树脂上浆剂----聚酯多元醇改性环氧树脂10g,三乙醇胺2g,三苯基膦0.05g,E-51环氧树脂14g,壬基酚聚氧乙烯醚(NP-12)2g,聚丙二醇缩水甘油醚(DER732)1g;E-20环氧树脂上浆剂…-聚酯多元醇改性环氧树脂10g,三乙醇胺2g,三苯基膦0.05g,E-20环氧树脂8g,壬基酚聚氧乙烯醚(NP-12)2g,聚丙二醇缩水甘油醚(DER732)2g;SA-1复合型环氧树脂上浆剂----聚酯多元醇改性环氧树脂10g,三乙醇胺2g,三苯基膦0.05g,E-51环氧树脂4g,E-20环氧树脂5g,壬基酚聚氧乙烯醚(NP-12)2.4g,聚丙二醇缩水甘油醚(DER732)2.4g;(4)与环氧树脂型的国内上浆剂SAC和日本上浆剂SAJ的性能进行了对比,研究表明3种自制环氧树脂上浆剂乳液在各方面达到了国产上浆剂SAC的性能,在一些指标上甚至超过了日本上浆剂SAJ。(5)通过红外分析发现3种自制上浆剂乳液和日本上浆剂SAJ在一级结构(化学组成)方面更具有相似性;采用凝胶渗透色谱分析发现SA-1和SAJ这两种上浆剂相对分子质量接近,这两种上浆剂可能在二级结构(相对分子质量)上也具有相似性。说明自制上浆剂SA-1和日本上浆剂SAJ在材料组成上可能类似。(6)上浆后在碳纤维表面形貌上除SAC上浆剂在局部有团聚和上浆不均匀的现象,其余4种上浆剂均能包覆碳纤维。在碳纤维的加工使用性能方面,SAC上浆剂和SAJ上浆剂表现相当,自制上浆剂SA-1与这两者性能接近,且它们的碳纤维复合材料层间剪切强度也近似,分别为88.4MPa、86.9MPa、87.8MPa。与未上浆的碳纤维复合材料相比,SAC、SAJ 及 SA-1 分别提高了 21.76%、19.70%、20.94%。