纤维/热塑性树脂复合材料具有高韧性、高强度、耐腐蚀等优异性能,近年来发展十分迅速,其中以玻璃纤维/热塑性聚合物复合材料的应用最为广泛。然而,玻璃纤维/热塑性聚合物复合材料密度大,对加工设备和模具的磨损严重,复合材料难以回收再利用,不利于环境保护,在很大程度上限制了它们的应用。有机合成纤维/热塑性聚合物复合材料密度小、制造成本低、具有良好的回收性能,研究有机合成纤维/热塑性聚合物复合材料的制备工艺、结构与性能,具有重要的理论和实际意义,是扩大纤维/聚合物复合材料应用范围的一个重要方向。本文通过熔融共混法制备了PET纤维/聚丙烯复合材料,研究了纤维改性条件、纤维含量、纤维临界长度、以及聚丙烯熔融指数对复合材料性能的影响。结果发现:将PET纤维在70℃,10%的烧碱中处理60min,纤维强力损伤程度较小。纤维的比表面积增大,有效增加了纤维与基体聚丙烯的相容性和界面作用力;PET纤维/聚丙烯复合材料在密炼、双螺杆挤出等加工过程中,要适当采用较高的螺杆转速,较大的螺距,减少因局部温度过高引起的纤维严重收缩和强力降低;改性PET纤维含量10wt.%,长度3-5mm时,对熔融指数为11g/10min的聚丙烯增强效果最好,复合材料的拉伸强度为38.78MPa,冲击强度为2.20KJ/m²。通过熔融共混法分别制备了纳米CaCO₃/聚丙烯、纳米CaCO₃/PET纤维/聚丙烯复合材料,对复合材料的力学性能进行了测试,结果发现:与纳米CaCO₃/聚丙烯、PET纤维/聚丙烯两相复合材料相比,三相复合材料的力学性能尤其冲击性能有明显的提高。采用XRD、DMA、SEM系统研究了复合材料的增强机理,结果发现:在三相复合材料中,加入纳米CaCO₃明显提高了PET纤维与聚丙烯基体界面之间的作用力和相容性,同时纳米CaCO₃与PET纤维的协同效应诱导了聚丙烯β晶的生成,可能是导致三相复合材料力学性能提高的主要原因。通过非等温结晶动力学研究了PET纤维/聚丙烯、纳米CaCO₃/PET纤维/聚丙烯复合材料的结晶行为,结果发现:用Avrami方程和莫志深方程能很好的描述聚丙烯、PET纤维/聚丙烯、纳米CaCO₃/PET纤维/聚丙烯体系的非等温结晶过程,三种材料均为三维成核方式;并且发现纳米CaCO₃添加到聚丙烯中,能有效提高聚丙烯的结晶速率。