木塑复合材料(WPC)是采用木纤维或植物纤维填充、增强，经热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的改性热塑性材料。近年随全球资源日趋枯竭，环保意识日见高涨，对木材和石化产品应用提出了更高要求。在这样的背景下，木塑复合材料既能发挥材料中各组分的优点，克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用废弃的木材和塑料，减少环境污染。但是，除却上述的自然特性，想要大幅提高WPC在日常生活和工业产品上的比例和范畴，着眼于强化WPC附加值的科学研究成为广泛关注的焦点。基体界面之间存在着明显的分相、断层、应力集中现象。界面影响复合材料原料间力的传导，宏观表现为影响复合材料的物理力学性能、尺寸稳定性等。目前木塑复合材料(WPC)研究的主要内容也集中在改善界面性能以提高产品性能和通过不同工艺使产品多样化并有效降低成本方面。如上所述，比如对于纳米改性，纳米WPC目前研究主要问题依然是(1)纳米分散以降低应力集中、促进应力转移。(2)构建较强的界面粘附特性。(3)纳米改性对纳米本身活性的影响及维持基体纳米网络功能表达。比如对于单纯偶联剂和极性大分子链改性，接枝率和表面反应效率依然是重要问题，因为这决定了基体在改性后混炼是否在结构上均一稳定。比如对于原位聚合形成核壳结构改性来说，本身木纤维活性较低，纯粹的物理聚合在进一步混炼成型时结构并不稳定，同时，聚合物的包覆因为木纤维的团聚并不能实现有效足够单个粒子核作用，而这影响了最终性能表达。基于以上内容，本文研究内容主要基于WPC界面功能的进一步深入设计和性能研究，涵盖内容如下:　　(1)利用硅烷KH550和PP-MAH对混炼中PP和木粉基体进行相容性改性，并促进在复合基体中进行纳米载体网络的构建。与此同时，课题进行利用球磨分散探索纳米SiO2与玻璃纤维的协同载体作用。SEM图片分析对比纯WPC材料，可以发现相容处理改善了界面的均一性和木粉颗粒的分散性，重要的是，纳米SiO2成功的负载在玻璃纤维上并分散在基体断面中，团聚现象几近消失。对复合材料性能进行研究发现，拉伸强度和模量因为纳米分散网络和玻纤穿插作用得到很大改善，DMA分析得出因为分子链节运动受阻导致PP玻璃化温度(Tg)上升。因为纳米的异相成核作用，PP球晶成长得到促进，结晶度增加。与此同时，在玻纤纳米协同作用下，加工特性（平衡扭矩、最大扭矩）与纳米百分比（wt.％）拟合后接近于高斯分布。在紫外-近红外吸收测试，纳米分散网络使得在300-400nm区间产生特征纳米SiO2吸收峰，且吸收强度增加。　　(2)界面设计基于通过原位乳液聚合丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)构建微囊化界面。SEM图像、红外光谱谱和表面参数有效地证明了微囊化。粘附性相容界面使得WPC强化。基于此疏水界面，通过水浸泡72小时，吸水率从16.7 wt.％下降到0.17wt.％。抗拉强度达到37.39 MPa提高约83％。粘弹性性质显示微囊效应增强的WPC的储能模量和玻璃化温度(Tg)上升。在弱交联作用下，熔化焓和初始分解温度(Td)也有所改善。对于改性WPC(采用72.9 wt.％刚性MMA)，初始Td从248℃提高到356℃。　　(3)以木粉为核，在高速搅拌的TEOS溶液中，45℃的酸性条件促使纳米SiO2在表面成功分散附着生长，利用在生长后期加入定量KH550促进了吸附比例，并使纳米在分散的同时附着更加稳定。实验发现，纳米在表面生长吸附率受pH值、偶联剂浓度影响。DMA分析得知基于分散纳米网络，复合材料储能模量升高，Tg温区上升，并且在紫外-近红外吸收上得到较大改善。浸泡后，水吸收值同样因此降低。　　(4)利用PAAS组装在木粉表面并附着稳定的阴离子电荷，利用PEI与纳米ZnO接枝作用使得组装上稳定阳离子电荷并同时改善分散。利用阴阳离子组装成具有稳定分散纳米ZnO涂层的木粉颗粒并与PP混炼。TEM图片分析得知在改善分散同时，PEI接枝作用使得ZnO表面附着约3nm聚电解质层，SEM分析展示纳米ZnO成功附着粘附在木粉表面，并且聚电解质接枝改性并未改变木粉和纳米的原始晶体结构。重要的是，WPC材料紫外近红外段吸收得到极大改善，ZnO带隙及吸收峰随添加浓度改变。内部分散纳米界面促使力学模量上升同时，PP玻璃化温度升高。同时课题分析探索纳米分散与组装比例关联机制。此外，利用聚乙烯亚胺(PEI)活泼胺基与木粉进行接枝包覆反应，反应后阳离子化的PEI-wood与负电位氧化石墨烯(GO)在超声环境下进行离子自组装作用，实现GO片层结构在木粉表面的构建，实现在力学结构，电磁屏蔽，热屏蔽等性能上优化的WPC材料设计。　　(5)利用聚乙烯亚胺(PEI)和偶联剂(KH550)，一个简单的化学组装构建纳米TiO2涂层在木纤维表面被研究。晶体特性、ZETA电位和红外光谱分析表明，组装是稳定和充分的，通过SEM图可以进一步验证。通过一个三维的疏水复合网络，吸水率下降（从2.89 wt.％0.72 wt.％）。可以发现纳米网络促进了耐紫外和耐近红外特性。在组装2.0 wt.％纳米界面时，抗拉强度提高了约85％。随着附着力增强的和足够的荷载传递下，Tg(PP)也上升。此外，基于屏蔽网络和组装偶联作用，木材和PP分解温度(Td)分别增强了79℃和27℃。