聚丙烯(PP)是价格相对较低的通用塑料之一，可成型性和安全性好，但其收缩率较大，低温时易脆断，对其进行增强增韧高等性能化处理，加快其工程化应用是目前研究人员和工业界关注的重点。植物纤维以其低密度、高模量、高强度和可再生及易降解等优点，做为增强相用于制备聚丙烯基复合材料可以降低原料成本，减轻制品重量，相比于传统玻纤类聚合物复合材料，还能减小成型过程中对机器的过度磨损，避免加工和使用时对人体造成的过敏反应等危害。该课题选用聚丙烯为基体，采用性能均一性和稳定性较好的硫酸盐浆植物纤维做增强相，制备植物纤维/PP复合材料并进行了性能和结构表征。本文围绕植物纤维/PP复合材料开展了以下主要研究内容：　　 (1)制备了四种典型硫酸盐浆植物纤维即亚麻、棉、松木(针叶)和杨木(阔叶)纤维/PP复合材料注塑试样，表征了纤维的形态分布特征并分析了其对复合材料力学性能的影响，发现纤维长度和长宽比分布是决定复合材料冲击强度的主要因素，由于杨木阔叶纤维的平均长度和长宽比均较低，该组分复合材料的冲击强度较纯PP降低很多。注塑成型所制备植物纤维/PP复合材料的绝对吸水率均较低。注塑加工温度条件对植物纤维/PP复合材料力学性能影响较大，当成型温度高于200℃时，复合材料各项力学性能指标趋于降低；　　 (2)通过用硅烷偶联剂对亚麻纤维进行表面处理，加入马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)做相容剂，分别制备出不同含量亚麻纤维/PP复合材料。力学性能测试结果表明，上述界面处理方法在不同程度上提高了材料的拉伸、弯曲和缺口冲击强度及弯曲模量，低温缺口冲击性能有明显改善，其中用硅烷偶联剂处理亚麻纤维和加入MAPP做增容剂协同作用时，复合材料的综合力学性能最优。红外测试结果表明，硅烷处理可以降低纤维表面的羟基含量，减小纤维和基体之间的极性差异，复合材料断面的电子显微镜照片显示，加入MAPP后断面处基体与纤维有明显浸润现象，从而提高了两相界面结合强度；　　 (3)分别表征了静态和加工条件下亚麻纤维对PP结晶行为的影响，发现静态条件下亚麻纤维可以起到异相成核剂的作用，能诱导PP在其周围生成横晶，改变了PP的结晶形态。纤维的介入还明显提高了PP的成核速率、初始结晶温度和结晶速度，改变了PP的结晶动力学过程，随亚麻纤维含量增加，PP的结晶度提高；注塑成型试样皮层的片晶层取向随纤维含量提高而增加，自皮层向芯层过渡时，该取向程度逐渐减弱，WAXD实验结果证实，随着纤维含量增加，复合材料的结晶度提高，皮层β晶相对含量逐渐增加，在30％亚麻纤维/PP皮层中β晶相对含量高达29.85％，在成型条件下可能发生了由横晶向β晶型的转变；　　 (4)基于分形理论，对亚麻纤维/PP复合材料断面的SEM照片进行了分形处理，发现随着纤维含量提高，分形维数逐渐增大，复合材料力学性能提高。