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本文通过双螺杆挤出熔融共混的方法制备了碳纤维增强聚酰胺6(PA6/CF)、碳纤维增强聚丙烯(PP/CF)复合材料,对所制备复合材料的力学性能、非等温结晶及熔融行为、晶体结构与球晶形貌以及热稳定性进行了研究。针对纤维增强热塑性复合材料脆性较大的缺点,进一步研究了三种增韧剂EVA-g-MAH、EPDM-g-MAH、SEBS-g-MAH对PA6/CF、PP/CF复合材料的力学性能及其结晶行为的影响。研究发现：碳纤维能够有效的增强尼龙6,当PA6/CF复合材料中的碳纤维含量为20wt%时,复合材料的拉伸模量与拉伸强度分别提升了约60%和50%。在20℃,碳纤维含量为20wt%时,PA6/CF复合材料的储能模量比纯PA6高260%。碳纤维对PA6具有有效的异相成核作用,适量的碳纤维能够提高PA6/CF复合材料基体的结晶度,当碳纤维含量较多时基体PA6的结晶度降低。碳纤维使PA6基体更倾向于形成α晶型,PA6/CF复合材料中碳纤维与PA6的界面处形成一层穿晶。碳纤维的加入提升了PA6/CF复合材料的热稳定性能。三种增韧剂EVA-g-MAH、EPDM-g-MAH、SEBS-g-MAH均与PA6基体有较好的相容性,并能够对纯PA6进行很好的增韧,使其断裂伸长率从80%提升到400%以上、冲击强度分别提升约2倍、10倍、12倍,但增韧剂的加入造成了PA6拉伸强度与弹性模量的降低。三种增韧剂均使PA6/CF复合材料的冲击强度得到了成倍的提升,并且加入增韧剂的PA6/CF复合材料具有较好的强度与模量,当复合材料碳纤维含量为10%、增韧剂EPDM-g-MAH使复合材料具有综合较好的力学性能,此时PA6/EPDM/10的拉伸强度与杨氏模量分别为83.3MPa、2.63GPa,冲击强度为11.5J cm-2。增韧剂的加入抑制了基体PA6的成核能力并降低了结晶生长速率。增韧剂EVA-g-MAH降低了PA6/CF复合材料的热稳定性,而EDPM-g-MAH则使PA6/CF复合材料的热稳定性有所提升。碳纤维能够使聚丙烯的弹性模量有所提升,但降低了材料的拉伸强度、冲击强度及断裂伸长率。碳纤维对聚丙烯有一定的异相成核作用,提升了聚丙烯基体的非等温结晶峰温度与结晶度,并且促进PP基体中形成了p晶型。等温结晶过程中聚丙烯易于在碳纤维断面端部成核结晶。EPDM-g-MAH与SEBS-g-MAH在PP基体中的分散性较好,使PP的冲击强度与断裂伸长率有明显的提升,加入EPDM-g-MAH与SEBS-g-MAH的PP/CF复合材料具有较高的冲击强度与弹性模量。PP/CF复合材料中增韧剂的加入导致了基体聚丙烯的成核能力的降低与结晶生长速率减慢。增韧剂并未改变PP/CF复合材料的结晶晶型,加入增韧剂的PP/CF复合材料中碳纤维的成核作用变得明显,使复合材料中的球晶主要生长在碳纤维附近。