随着航空航天、汽车工业和其他结构材料应用领域对高强高韧和耐高温复合材料需求的增长，碳纤维增强耐高温热塑性复合材料得到广泛关注。其中，由于聚醚酰亚胺优异的加工性能，研究者对碳纤维/聚醚酰亚胺复合材料的兴趣呈现快速增长的趋势。但是，碳纤维与聚醚酰亚胺之间弱界面结合所带来的挑战却减缓了这一趋势。本论文采用在去离子水中直接离子化聚酰胺酸的方法，合成了一种完全不含有机溶剂的聚酰胺酸水性上浆剂，用于提高碳纤维/聚醚酰亚胺界面结合强度，并将该方法进一步应用于改善碳纤维/聚醚砜界面。本论文主要对聚酰胺酸水性上浆剂、上浆碳纤维及碳纤维复合材料界面的性能进行了表征，实验结果表明:　　1.自乳化法制备聚酰胺酸水性上浆剂的本质，是聚酰胺酸与三乙胺之间可逆的酸碱中和反应。聚酰胺酸水性上浆剂制备过程中搅拌转速、时间和温度对反应平衡影响较小，因此制备过程易于重复实现。对聚酰胺酸水性上浆剂的性能研究表明，该上浆剂符合碳纤维生产过程对上浆剂的各项要求，并且按照吐温80与聚酰胺酸质量比1∶2添加吐温80对上浆剂性能有利。　　2.聚酰胺酸水性上浆剂具有优异的成膜性能，热亚胺化后可以在碳纤维表面得到与基体聚醚酰亚胺化学结构相同的上浆层。该上浆层能够明显改善碳纤维的工艺性能，并且能够“愈合”碳纤维表面缺陷，从而可以在一定程度上提高碳纤维的拉伸强度。此外，含有吐温80的上浆剂（吐温80与聚酰胺酸质量比1∶2）能够明显改善碳纤维的表面活性和润湿性，而不含吐温80的上浆剂则对碳纤维的表面活性和润湿性无明显影响。　　3.微滴脱粘测试的实验结果表明，聚酰胺酸水性上浆剂能够显著提高碳纤维/聚醚酰亚胺界面结合强度，提高幅度达到50％。这主要是由于碳纤维表面上浆层与基体聚醚酰亚胺化学结构相同，增加了碳纤维与聚醚酰亚胺之间的界面相容性，并且聚酰胺酸与碳纤维表面之间的化学键合作用也促进了碳纤维与基体聚醚酰亚胺之间的界面结合。此外，按照吐温80与聚酰胺酸质量比1∶2加入吐温80，该上浆剂由于可以增加碳纤维表面活性和润湿性，能够进一步提高碳纤维/聚醚酰亚胺界面结合强度，提高幅度高达68％。由于碳纤维与聚醚酰亚胺之间结合强度的增加，复合材料的弯曲、拉伸和动态热机械性能也得到了一定程度的提高。　　4.自乳化法同样适用于3，3，4，4-二苯甲酮四甲酸二酐-4，4-二氨基二苯醚体系的聚酰胺酸制备水性上浆剂，该上浆剂可以将碳纤维/聚醚砜界面剪切强度提高27％，未热亚胺化处理的情况下更是高达48％。但是未热亚胺化处理的上浆层易在紫外光照下分解，因此难以实际应用。　　综上所述，聚酰胺酸水性上浆剂改性碳纤维表面，为提高碳纤维/聚醚酰亚胺界面结合强度提供了一条环境友好且可靠的途径。