密度低、来源丰富的天然植物纤维代替玻璃纤维、无机填料,作为树脂基复合材料的增强材料正越来越多地用于汽车等交通工具。天然植物纤维主要成分为亲水物质,而聚丙烯(PP)具有强烈的疏水性,两者相容性较差。这严重影响着天然植物纤维增强PP复合材料的力学性能。同样,椰壳纤维增强抗冲共聚聚丙烯(IPC)复合材料的性能也取决于复合材料两相界面性能的提高。本文以丙烯酸(Acrylic acid,AA)为接枝单体熔融接枝IPC,将接枝产物AA-g-IPC作为相容剂加入到椰壳纤维/IPC复合材料中进行界面改进。设计正交实验确定AA-g-IPC熔融接枝条件对椰壳纤维/IPC复合材料力学性能的影响。界面改进后复合材料的拉伸强度提高了17.36%,界面改进效果较为明显。利用最小二乘法拟合得到了接枝物红外谱图与AA接枝率的关系。研究表明,随着AA接枝率的增大,相容剂中可与纤维素成分的羟基发生反应的活性基团增多,椰壳纤维通过AA-g-IPC与IPC基体形成的界面层的结合加强,复合材料的力学性能随之提高。对椰壳纤维碱处理后,在制备复合材料时加入偶联剂或者相容剂,探讨碱处理后偶联剂、相容剂对椰壳纤维/IPC复合材料的性能的影响。通过利用高斯函数模型拟合椰壳纤维/IPC复合材料的应力-应变曲线,得到其数学表达式,通过对复合材料拉伸性能数学模拟考察,得到钛酸酯偶联剂、AA-g-IPC相容剂、MAH-g-PP相容剂的加入都使复合材料的力学性能提高,而且相容剂的提高效果更为明显。这是由于相容剂反应基团的活性更大及其有机链较长有利于与IPC基体缠结,使得相容剂对复合材料起到较好的界面改进作用。SEM观察可知,加入偶联剂或者相容剂均改善了椰壳纤维与IPC基体界面黏结效果,并且相容剂的效果好于偶联剂,加入MAH-g-PP相容剂、AA-g-IPC相容剂的复合材料,椰壳纤维与IPC基体的界面黏结非常紧密,纤维与基体几乎在同一截面断裂,这与复合材料力学性能的明显提高的结果一致。复合材料的动态力学(DMA)分析结果表明,钛酸酯偶联剂,AA-g-IPC、MAH-g-PP相容剂对复合材料界面改进的综合改进效果是依次提高的。其中,加入钛酸酯偶联剂复合材料在玻璃化转变温度附近出现了E’值小于未改进复合材料、损耗因子大于未改进复合材料的反常现象。原因在于钛酸酯偶联剂分子量小、活性无机链短,常温下以液态存在,当温度升高到玻璃化转变温度以上后,起不到连接纤维和基体以有效的转移负荷的作用。