界面是竹/塑复合材料的核心科学问题,揭示其微观结构,阐明其界面形成的机理对复合材料的制备工艺优化及材料在不同领域的应用具有重要的理论与实际意义。本论文以聚丙烯(PP)和竹粉为主要原料,采用注射成型的方法制备了竹纤维/聚丙烯复合材料。本论文采用体视显微镜和显微图像测量分析系统研究了不同形态(粒径、长径比)的竹纤维对复合材料力学、热学及加工性能的影响;通过正交试验,分析了影响竹/塑复合材料力学性能的因素水平,并比较不同偶联剂及其用量对复合材料性能的影响;通过扫描电镜对竹/塑复合材料的界面微观形貌进行观测,分析了复合材料的界面形态、界面结构的影响及与界面性能之间的关系;采用计算机图象处理方法,建立了竹/塑复合材料宏观力学特性与界面形貌之间的联系。主要结论如下:1.通过比较20目～200目竹粉的纤维长度、宽度及长宽比的变异系数,结果发现,40目的竹粉纤维长度及长宽比较稳定,变异系数比较小。随着粒径的减小,竹粉中的薄壁细胞的数量逐级减少,随着目数的增加,纤维变得细而长,表面也越光滑。2.在40～120目竹粉粒径范围内,竹/塑复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度随粒径的减小呈下降的趋势。与粒径为120目的竹粉比较,40目竹粉填充的复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度分别高9.8%、10.5%、27%。通过复合材料的扫描电镜(SEM)图片可以观察到:粒径大的竹粉填充聚丙烯塑料的复合材料在界面形成了较深的界面扩散和机械互锁,因而表现为更好的宏观力学性能。3.由正交试验的方差分析得出:竹粉用量对复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和断裂伸长率的影响十分显著,对冲击强度影响较为显著;偶联剂用量和流变仪转速两因素对弯曲强度影响较为显著;润滑剂用量对主要力学性能参数值影响不显著。4.通过对竹/塑复合材料的扫描电镜图片分析,可以看出:未经偶联剂处理的竹粉纤维外形较清晰,断面出现了明显的界面相分离,同时,在断面可以看到竹粉团聚现象;经过偶联剂处理的断面,被拔脱的纤维表面明显可见基体颗粒,说明,纤维在拔脱时,连同基体一起拔出来,可见,马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)能很好的浸润竹粉,使竹粉与聚丙烯树脂之间界面产生很好的粘合作用。通过红外光谱分析,竹粉经过MAgPP处理后,竹粉红外光谱图中的羟基伸缩振动峰比未处理的(对照)竹粉中的羟基伸缩振动峰小,且竹粉红外光谱特征基团频率区出现了酯(1733㎝-1)的吸收峰及对称甲基(1380㎝-1)的弯曲伸缩振动,表明,MAPP中的马来酸酐基团与竹粉中的羟基发生了酯化反应。5.采用计算机图象处理技术对竹/塑复合材料的界面形貌进行了分析,采用主成分分析法(PCA)建立了竹/塑复合材料力学特性与界面形貌之间的联系。