麦秸作为农业发展的副产物,可再生且产量巨大,但有效的高值化利用方式却很少,其表皮丰富的蜡质层和二氧化硅类物质是限制其在建筑材料、制浆造纸、生物质能源、生物质炼制、复合材料等领域产业化应用的重要原因。本文以麦秸为研究对象,利用实验室自制的连续闪爆装备与技术对其进行闪爆预处理,探究其对麦秸增强聚丙烯(PP)复合材料界面和性能的影响。再以不同比例PP/PE作为基体模拟废旧塑料,研究预处理对复合材料性能的影响及其机理。本文研究内容对于秸秆预处理工艺、秸秆塑料复合材料成型加工和性能研究具有重要研究和应用价值。针对麦秸的特点,通过在设备泄料口处环模增设直齿这一结构,有效地强化了对麦秸的预处理效果。通过粒径筛分值、高倍光学成像与长宽比统计、扫描电镜、能谱分析、苯醇抽提、全反射红外、X射线衍射、热重分析及接触角与表面自由能测算等测试表征方法研究预处理对麦秸形貌、成分、结构与性能的影响。证明闪爆预处理有效减小麦秸粒径,降低其表面蜡质层和硅类物质含量,提高其热稳定性,降低其表面自由能中的极性分量值。通过有齿环模制备得到的麦秸纤维预处理效果优于光滑环模。将预处理前后的麦秸分别与PP制备复合材料,研究预处理对复合材料力学性能和老化性能的影响。预处理后,复合材料拉伸强度19.9 MPa,弯曲强度46.4 MPa,冲击强度5.47 kJ/m~2,分别比预处理前麦秸增强PP复合材料提高30.1%、23.1%和24.3%,部分力学性能超过木粉增强PP复合材料。但是,麦秸增强PP复合材料的抗老化性能不及木粉增强PP复合材料,需要对原料进行适当改性,改善抗老化性能。以不同比例PP/PE共混物作为复合材料基体模拟麦秸增强废旧塑料制备复合材料。测试结果表明,预处理后,麦秸纤维增强PP/PE复合材料弯曲强度在PP:PE比例为100:0、90:10、70:30和50:50时,分别比预处理前高26.6%、23.2%、21.0%和5.5%。预处理麦秸纤维有利于改善复合材料界面结合,提高了复合材料力学性能。预处理麦秸纤维增强PP/PE复合材料相比于麦秸碎料,PP和PE的结晶度更高。分析认为PE分子链柔顺,流动性更好,优先包裹麦秸纤维,阻隔了纤维与PP的联系,减弱了纤维对PP结晶度的影响,一定程度上改善了闪爆麦秸纤维增强PP/PE复合材料的储能模量和结晶度。