木塑复合材料可以有效利用农业废弃物,减低塑料消耗,节约原料,符合可持续发展的理念,应用日益广泛。注塑发泡成型具有省料、低耗、高效等优点的同时,使制品尺寸稳定性和成型精度也获得提升,是一种工业化程度高、发展迅速的成型加工方法。气体反压(GCP)技术是一种动态气体压力控制技术,可用于改善注塑发泡制品质量。高密度聚乙烯(HDPE)是工业上广泛应用的一种塑料,但其与木质纤维之间的界面结合能力较差。为此,本文以马来酸酐接枝高密度聚乙烯作为基体材料、以本省丰富的麦秸秆作为填料制备了麦秸秆/HDPE复合材料,研究了其DSC及流变特性,然后分析了材料组分(马来酸酐接枝、硅烷偶联剂改性、不同麦秸秆含量及粒径)和工艺(GCP)对麦秸秆/HDPE复合材料注塑发泡制品泡孔形态和性能的影响。主要研究成果如下:(1)马来酸酐接枝使得麦秸秆/HDPE复合材料的熔点降低,储能模量提升。随麦秸秆含量的增加以及粒径的减小,复合材料的储能模量增大,但熔点没有明显变化。硅烷偶联剂改性麦秸秆对复合材料的流变性能、熔点几乎无影响。(2)马来酸酐接枝、硅烷偶联剂改性、麦秸秆含量的增加以及粒径的减小均能改善注塑发泡制品的泡孔质量,如减小泡孔直径、增大泡孔密度,并提高拉伸强度。其中马来酸酐接枝对复合材料注塑发泡制品力学性能影响最大,接枝后拉伸强度提高14.0%,缺口冲击强度提高111.4%。(3)将数值模拟与经典成核理论相结合,探究了GCP对复合材料发泡制品的泡孔形貌、表面质量和力学性能的影响。结果表明,在GCP注塑发泡工艺中,通过调节GCP参数可以有效调控发泡制品泡孔的变形程度、泡孔密度和泡孔尺寸。GCP技术可以有效改善发泡制品的表面质量,且GCP压力对制品表面质量的改善效果更加显著:当GCP压力增大至10 MPa时,表面粗糙度下降61.8%;当GCP作用时间延长至6.5 s时,表面粗糙度下降53.7%。通过改变GCP工艺参数可以实现对发泡制品皮层厚度和力学性能的调控:增大GCP压力或延长GCP作用时间均可以增大发泡制品的皮层厚度,提高发泡制品的拉伸强度(最大提高29.3%),但同时也会降低缺口冲击强度(最多下降22.6%),且GCP压力的影响效果比GCP作用时间更显著。相较于改变材料组分(麦秸秆含量及粒径),改变GCP工艺参数对复合材料注塑发泡制品力学性能的影响更大。