芳纶纤维/环氧复合材料力学性能优异,耐化学腐蚀性好,比强度、比模量高,比密度小,是较为理想的导弹、飞行器发动机壳体材料,在国防军工等重要领域应用广泛。但芳纶纤维的“皮-芯”结构导致其横向强度远低于其纵向强度,且芳纶纤维表面极性基团较少,表面光滑,缺少化学活性点,与树脂基体界面相容性差,在与树脂复合时还同时存在因树脂固化而带来的残余应力,这两方面都将导致纤维与基体树脂的界面结合性能较差,特别是在湿热老化处理之后,复合材料界面性能下降更为显著,严重限制其在条件苛刻地区使用。因此本论文研究对纤维进行改性,改善芳纶纤维界面性能,提高芳纶纤维皮层与芯层的结合能力,提高纤维与树脂基体的界面结合性能,特别是提高其在湿热老化环境中的界面性能。首先研究K49与F-12两种芳纶纤维及其复合材料在湿热老化条件下的性能变化。分子动力学模拟结果表明,两种纤维在降解过程中聚集态结构改变不大,但树脂在湿热老化前后的聚集态结构发生了变化。然后,纤维经表面改性后,纤维/树脂界面上的水分子更难以存在,并且表面改性将部分氢键作用和范德华力替换为化学键力,从而增强了界面结合强度,提高了芳纶纤维/树脂复合材料的力学性能。因此,对芳纶纤维的表面改性,是提升复合材料湿热老化性能的关键手段。利用己二酰氯苯溶液浸渍法对芳纶纤维表面进行改性,通过正交实验探究其对界面性能的影响,借助红外光谱、XPS、XRD、SEM和表面能测试等手段系统地分析了芳纶纤维在改性之后的性能变化。研究发现己二酰氯浓度对芳纶纤维的本体强度影响较小,其次是处理时间,而处理温度在改性过程中对纤维本体强度会产生较大影响。并且,高温更容易破坏芳纶纤维分子链间的氢键作用力,使得N-H键的反应活性提升,有利于提高芳纶纤维表面的己二酰氯接枝量。湿热老化实验结果表明,己二酰氯苯溶液浸渍改性能够提升芳纶纤维的耐湿热老化性能,改性后芳纶纤维的界面剪切强度（IFSS）值和层间剪切强度（ILSS）值在湿热老化处理前后均高于未改性芳纶纤维,显示出优异的耐湿热老化性能。上述改性方法虽然能够有效在纤维表面引入极性基团,提高纤维与基体的界面结合力,但唯一的缺点是会损伤纤维的本体强度。为解决这一难题,本论文在超临界二氧化碳条件下,利用1,4-二氯丁烷对芳纶纤维进行处理,从而同时对芳纶纤维表面与内部进行改性。采用XPS和FT-IR表征了处理前后的纤维表面及内部元素分布、表面官能团种类;利用XRD分析处理前后纤维结构的变化;通过SEM和AFM观察处理前后纤维的表面形貌;采用表面能测试分析了纤维表面能的变化;通过单丝拉伸测试表征了处理前后纤维拉伸强度的变化;利用复合材料纤维压痕直径测试间接表征了纤维内交联程度的变化,并且测试了湿热老化前后的力学性能。结果表明:通过超临界二氧化碳携带二氯丁烷改性芳纶纤维,不仅提高纤维本体拉伸强度,而且实现了表面的活化及纤维内交联度的提高,进而显著提升芳纶纤维复合材料的耐湿热老化性能。