近年来,使用天然可再生资源开发环境友好的复合材料成为中外学者关注和研究的热点。与传统增强纤维(玻纤等)相比,天然植物纤维来源广泛、价格便宜、模量高、可再生降解优点。天然纤维与非极性聚合物相容性差,直接加工会导致材料力学性能变差。因此改善天然纤维与聚合物的相容性和增韧天然纤维/聚合物复合材料的研究具有很高的应用价值。本文使用无毒可再生溶剂γ-戊内酯(GVL)除去黄麻纤维的杂质,通过SEM观察纤维的表面形貌和长径比变化,选择140~°C下浸泡1h的黄麻与PP共混改性。选用桐油酸酐(TOA)、环氧大豆油(ESO)与TOA/ESO凝胶对黄麻/PP复合材料增韧改性;讨论了TOA、ESO和TOA/ESO凝胶对黄麻/PP复合材料的热稳定性、结晶、动态力学、微观形貌和流变性能的影响;重点考察GVL处理后的黄麻纤维/PP复合材料的力学性能以及TOA、ESO和TOA/ESO凝胶对黄麻纤维/PP复合材料的增韧效果,分析TOA、ESO和TOA/ESO凝胶增韧机理。研究表明:(1)未处理的黄麻纤维与PP共混改性后复合材料的力学性能下降,纤维与PP相容性差,脱粘现象严重。经过GVL溶剂处理后纤维杂质被除去干净,纤维表面粗糙且形成大量的沟壑,长径比增大,纤维和PP共混改性后相容性好,纤维起到很好的增强作用。GVL溶剂处理后的黄麻复合材料的拉伸强度从38.3MPa上升到43.4 MPa,弯曲强度从32MPa上升到44.5MPa,拉伸模量从408MPa增加到1365MPa。在Jute(GVL)/PP复合材料中加入TOA后,红外光谱表明TOA酸酐基团与纤维羟基发生了反应。SEM显示纤维与PP的相容性得到改善,复合材料的相容性和韧性提高,断裂伸长率从原来的12%上升到103%,冲击强度也提高3倍。另外TOA使复合材料的热稳定性和结晶度都提高,玻璃化转变温度向低温偏移,复合材料的熔融粘度下降。(2)通过化学改性方法在纤维表面接枝羧基。羧基与ESO熔融共混反应在黄麻表面形成ESO层,提高纤维与PP的相容性。ESO使黄麻纤维/PP复合材料的韧性明显提高,冲击强度增加12.4KJ/m~2,增加了5倍,断裂伸长率从14%增加到225%,提高了15倍,表现出优良的增韧效果。ESO使黄麻纤维/PP复合材结晶度先升高后降低,玻璃化转变温度向低温偏移,熔融粘度随ESO的增加先降低后升高。(3)设计TOA与ESO摩尔比Z值制备TOA/ESO凝胶,通过红外分析凝胶结构变化。在黄麻/PP复合材料中加入ESO网络结构的凝胶显示出较好的增韧效果,其中断裂伸长率从13%增加到66%,提高了5倍,冲击强度达到12.5KJ/m~2,增加了4倍。ESO网络结构的凝胶有助于提高复合材料的热稳定性,降低复合材料的结晶温度和提高结晶度。凝胶微观形貌显示凝胶与基体相容性好,冲击受力后没有发生脱粘,凝胶的加入使复合材料的熔融粘度升高。