碳纤维树脂基复合材料优异的机械性能得益于其良好的界面层结构,当复合材料受到外部载荷影响时,界面起到了传递所受载荷的重要作用。随着对碳纤维复合材料综合性能要求的不断提高,尤其是为了复合材料压缩性能的提升,对复合材料的界面结构和性能有了更高的需求。碳纤维表面固有的化学惰性与疏水性,使得碳纤维树脂基复合材料中纤维与树脂之间的结合力较弱,影响了纤维增强复合材料的各向同性性能和压缩性能的发挥。因此,通过改善碳纤维表面性能来提升碳纤维复合材料的界面性能是一个提升碳纤维树脂基复合材料综合性能的重要途径。本文采用电化学接枝法将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到碳纤维表面形成接枝聚合物(PGMA),去改善碳纤维树脂基复合材料的界面粘附性能。实验对GMA单体在碳纤维表面的电化学接枝反应进行了研究,分析了不同电解质种类、电解质浓度、电流强度和反应时间对GMA在碳纤维表面电化学接枝聚合的影响。在此基础上,实验对含有不同化学结构(不同COOH含氧官能团含量以及石墨结构)的纤维进行电化学接枝改性,去分析碳纤维表面电化学接枝GMA的反应机理。最后研究了纤维表面电化学接枝GMA对碳纤维复合材料界面性能的影响。通过对碳纤维表面电化学接枝实验的探究,发现在碳纤维表面生成了 GMA的接枝聚合物且电化学接枝实验中最优的电解质为三氯化铝。以三氯化铝为电解质时,随着三氯化铝浓度的提升,碳纤维表面的接枝率会逐渐上升并趋于稳定。随着电流强度的提高,碳纤维表面接枝率会呈现先上升后下降的状态。随着反应时间的延长,碳纤维表面接枝率会不断上升,但上升速率会逐渐发生下降。在研究中发现碳纤维表面GMA的接枝率会随着COOH含量的上升不断提升。而表面呈惰性的石墨纤维只有预阳极氧化产生COOH含氧官能团后才可以在纤维表面生成PGMA接枝聚合物。由此推断碳纤维表面电化学接枝的反应机理分为两步:首先碳纤维的表面会氧化产生COOH、OH含氧官能团,之后碳纤维表面的COOH含氧官能团会先失去电子然后脱去二氧化碳生成碳自由基,碳自由基将会进攻GMA单体中碳碳双键引发GMA聚合形成接枝聚合物。动态接触角测试和界面剪切强度的表征结果证明电化学接枝后碳纤维复合材料的界面性能得到了改善。