利用可降解天然纤维填充聚合物可以提高材料中可再生“天然碳”含量,降低对“石化碳源”的依赖,相关研究近年来受到关注。本研究主要从结晶聚合物结晶过程入手,考察可降解天然纤维填充结晶聚合物材料的性能。首先结合阿夫拉米(Avrami)方程、霍夫曼(Hoffman)理论等经典的聚合物结晶理论,建立了一个三参数数学模型,即以特征结晶时间(τ)、高上限结晶温度(Tuc)和低上限结晶温度(Tlc)三个参数来描述聚合物的结晶特性,其中：Tuc和Tlc主要反映结晶温度、τ主要反映结晶速率。而后推导出计算τ、Tuc和Tlc三个参数的方法。最后通过理论分析,尝试解释Avrami指数n通常不为整数的原因,以及Avrami方程不宜直接用于描述非等温结晶曲线的原因。同时,使用τ、Tuc。和Tlc。三个参数并结合Avrami方程,成功预测了聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)以及聚氧化乙烯(PEO)的等温结晶和非等温结晶过程。而后,利用所建立的模型研究了聚丙烯-微纤化纤维素(MFC)复合材料的结晶行为,并与添加了高效成核剂(WBG-Ⅲ)的PP对比,发现MFC与WBG-Ⅲ对PP的结晶有截然不同的影响机制。提出微纤化纤维素本身并不诱导聚丙烯成核,聚丙烯仍以均相成核开始结晶。而后聚丙烯可能会由于体积收缩与微纤化纤维素的界面处产生局部应力,出现应力诱导结晶,使得在偏光显微镜下能看到PP以一些MFC颗粒为中心生长晶体。从总体结晶速率来看,在研究涉及的范围内,MFC填充量的提高,能使PP结晶速率加快。通过考察PP-MFC材料拉伸性能发现,添加5份MFC后PP的弹性模量提高,断裂强度和断裂伸长率下降。对于薄膜材料,断裂强度下降不多(由31.8 MPa降低到29.2 MPa),但断裂伸长率下降显著(由742%降低到40%)。使用无规共聚聚丙烯(PPR)能有效提高PP-MFC的断裂伸长率。当添加3份PPR时,PP-MFC薄膜的断裂伸长率从40%提高到了779%,且强度、模量与纯PP试样持平。对于PP-MFC片材,在含有5份MFC的PP-MFC中加入3份PPR,断裂伸长率从550%提高到691%,强度、模量与纯PP试样相近。