碳纤维增强复合材料因具有优异的机械性能、高比模量、轻质、耐腐蚀等优点而广泛应用于各个领域。由于碳纤维在制造过程中经过高温碳化或石墨化处理,其表面的高化学惰性影响了碳纤维与树脂基体之间的界面结合,在一定程度上制约了碳纤维复合材料的性能提升。通过采用主要成分与树脂基体相近的聚合物制备上浆剂,从而在碳纤维与树脂基体之间构筑过渡层,建立物理相互作用或化学键结合是一种常见的增强界面性能的途径。乙烯基酯树脂含有双键以及羟基基团,具有较强的反应活性。本论文根据碳纤维和乙烯基酯树脂的结构特点,设计了三种结构不同的以乙烯基酯树脂为主体的聚合物作为上浆剂乳液的主要成分。通过研究环氧基开环反应机理、上浆剂乳液制备工艺和复合材料性能测试,探究了上浆剂乳液和复合材料界面性能的影响因素及规律。结果表明:（1）根据亲核试剂在酸性条件下可以使环氧基团发生开环反应的机理,成功地制备了三种不同结构的乙烯基酯树脂上浆剂主体聚合物,分别是丙烯酸型、甲基丙烯酸羟乙酯型以及超支化型。通过分析三种聚合物的傅里叶红外光谱,发现体系中环氧基团均消失,证明了所设计的聚合物结构的获得。采用热重分析评价了三种主体聚合物的耐热性能,发现其热稳定性由高到低顺序为:丙烯酸型＞超支化型＞甲基丙烯酸羟乙酯型。（2）将三种上浆剂主体聚合物通过相反转的方法制备成上浆剂乳液。通过乳液的动态光散射（DLS）和电泳光散射（ELS）测试,研究了上浆剂制备过程中乳化剂种类与含量、搅拌速率以及稳定剂对乳液性能的影响。发现复配的乳化剂中加入阴离子型乳化剂、提高乳化剂含量、增大搅拌速率以及加入稳定剂都可以明显降低乳液粒径以及提高乳液稳定性。在复配乳化剂为EL-40与NP-10A,复配乳化剂质量含量为15%,搅拌速率为19000 r/min以及增加稳定剂羧甲基纤维素钠的条件下,制备的乙烯基酯树脂上浆剂乳液粒径尺寸大小为150.3 nm,Zeta电位绝对值为78.9 m V,其平均粒径尺寸较小,稳定性较好。（3）通过扫描电子显微镜（SEM）以及X射线光电子能谱（XPS）分析,探究了上浆剂种类对碳纤维表面物理和化学结构的影响。碳纤维上浆后,表面的沟槽减少,氧含量提升显著;碳纤维经丙烯酸型上浆剂上浆后,碳纤维表面的氧碳比最大,C-O结构含量最高。经超支化型上浆剂上浆后,碳纤维表面的氧碳比最小,C=O结构含量最高。（4）通过动态接触角以及复合材料界面剪切性能测试,研究了上浆剂结构对碳纤维表面润湿性能以及对复合材料界面性能的影响。碳纤维上浆后,与水和二碘甲烷的动态接触角均有不同程度的减小,表面自由能均得到不同程度的提高,界面剪切强度提升显著。未上浆的碳纤维与乙烯基酯树脂复合时,界面剪切强度为20.7 MPa,经过丙烯酸型上浆剂,甲基丙烯酸羟乙酯型上浆剂以及超支化型上浆剂上浆后的碳纤维,界面剪切强度分别为35.4 MPa,38.6 MPa,32.8 MPa,最高提升了86.5%。