热致液晶聚芳酯纤维(Thermotropic liquid crystal polyarylate fiber,简称TLCPAR纤维)具有高强高模、耐湿热性和耐化学药品性好等优异性能,故在航空、军事、体育等领域具有广泛的潜在应用价值。但由于TLCPAR纤维表面化学活性基团少,表面自由能低,与树脂基体间相互作用较弱,从而导致其纤维/环氧树脂基复合材料的界面剪切强度较差,因此必须采取有效的改性措施对TLCPAR纤维进行表面处理。而等离子体处理可以在材料表面引入特定的元素、不产生化学物质;硅烷偶联剂既能与纤维上的羟基反应,也能与环氧树脂反应;因此本文主要运用等离子体、硅烷偶联剂以及等离子体辅助硅烷偶联剂等这三种方法处理纤维,并对改性前后纤维与环氧树脂的界面粘结性能进行了研究。本文首先采用氧气低温等离子体处理仪对TLCPAR纤维表面进行处理,并运用扫描电子显微镜、单丝强伸度仪、全自动视频微观接触角测量仪以及微球脱粘仪等测试手段来分析并讨论等离子体对TLCPAR纤维表面形貌、力学性能、浸润性、TLCPAR纤维与环氧树脂基体间的界面粘结性能等性质的变化规律,并利用EDS能谱仪进一步研究氧气等离子体处理下TLCPAR纤维表面元素成分。实验结果表明:经过氧气等离子体处理后,在短时间和低功率下,TLCPAR纤维表面出现明显的刻蚀裂纹,使纤维表面变粗糙,纤维的本体性能并未受到损伤,纤维的浸润性有所改善,由未处理的106.1°下降至78.4°,而TLCPAR纤维/环氧树脂基体的界面剪切强度提高了40%。另外,对等离子体的时效性进行了探究发现等离子体处理的效果会随着时间的延长而衰减,最后趋于稳定。第二部分探讨了硅烷偶联剂处理对TLCPAR纤维的表面结构和性能的影响。论文以硅烷偶联剂的质量分数、反应温度、反应时间三个变量,以TLCPAR纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度为指标,运用正交试验方法确定硅烷偶联剂KH-560最佳处理条件。实验结果表明:当硅烷偶联剂的质量分数为30%,反应温度30℃,处理时间10min为最佳处理条件,TLCPAR纤维与环氧树脂基体的界面剪切强度由5.18MPa提高至8.04MPa,提高了55%。对未改性的TLCPAR纤维与在最佳改性条件下的纤维进行对比,发现纤维表面粗糙度增加,纤维的本体性能未受到损伤,纤维与水的接触角由106.1°降至89.5°,浸润性变好,由EDS能谱仪和红外光谱仪分析TLCPAR纤维表面存在Si元素,证明硅烷偶联剂引入纤维表面上。基于上述结果,本文将用氧气等离子体辅助硅烷偶联剂表面改性TLCPAR纤维,使TLCPAR纤维表面引入活性基团,对比并分析未处理、单一处理(氧气等离子体处理或硅烷偶联剂KH-560处理)以及复合处理的效果。结果发现:TLCPAR纤维表面由光滑变为粗糙,并附有颗粒状物质产生;其纤维本体的力学性能未受到损害;纤维的浸润性比单一处理的效果更好;采用微球脱粘仪测试复合处理的TLCPAR纤维与环氧树脂基体的界面剪切强度为10.16MPa,比未经处理的原样提高了96%。