木塑复合材料（wood-plastics composites，简称WPC）是用植物纤维填充、增强的改性热塑性材料，兼具塑料和木材的性能和成本的优点，经压制或挤出成型为板材、型材或其它制品，可以代替塑料和木材在某些方面的应用。但是由于植物纤维易吸水、表面极性比较高，与疏水、非极性的塑料基体相容性比较差，导致木塑复合材料的力学性能比较差，从而限制了木塑复合材料的应用。本文拟采用偶联改性、机械活化及两种方法复合处理对甘蔗渣进行改性来提高其与塑料基体的相容性，从而提高复合材料的力学性能。　　 采用自制搅拌球磨机对甘蔗渣进行机械活化预处理，并用铝酸酯进行偶联改性，以改性甘蔗渣的润湿接触角、活化度及甘蔗渣/液体石蜡体系黏度为评价指标，分别研究了铝酸酯用量、机械活化时间对甘蔗渣改性效果的影响，并采用SEM、XRD、FT-IR对甘蔗渣和改性产物进行表征。研究结果表明：经铝酸酯处理后甘蔗渣的活化度、接触角增加，与液体石蜡体系的黏度降低，当铝酸酯用量为3％时效果最佳；机械活化强化了甘蔗渣与铝酸酯的反应，铝酸酯改性机械活化甘蔗渣的接触角和活化度明显增加，与液体石蜡体系黏度降低，当机械活化120min时效果最佳；甘蔗渣经表面偶联改性后，在有机相中的分散性明显增加，铝酸酯改性机械活化甘蔗渣效果更为显著；SEM观察发现甘蔗渣在机械力的作用下其结构受到破坏，纤维束分裂；X-射线衍射分析表明，机械活化降低了甘蔗渣纤维结晶度，提高了其对铝酸酯的反应活性；FT-IR分析表明，甘蔗渣表面的羟基与铝酸酯中的烷氧基团发生化学反应，有新的官能团A1-O-C产生，并在甘蔗渣表面形成一层铝酸酯分子层。　　 以PVC为基体，甘蔗渣为增强材料，制备甘蔗渣/PVC复合材料。研究了原甘蔗渣填充量、原甘蔗渣粒径、铝酸酯用量、机械活化时间及机械活化与铝酸酯复合处理对甘蔗渣/PVC复合材料性能的影响。结果表明：1）随着甘蔗渣填充量的增加复合材料的密度逐渐降低，当填充量为总量的70％时复合材料的密度比纯PVC板的密度降低36.77％；复合材料的拉伸强度和断裂伸长率随甘蔗渣填充量的增加而降低，弯曲强度先增加后降低，当填充40％时弯曲强度达到最大。随甘蔗渣填充量的增加，复合材料的布氏硬度逐渐增加。2）在相同甘蔗渣填充量的条件下，粒径为80～100目的甘蔗渣具有最好的力学性能。3）甘蔗渣经铝酸酯处理之后，提高了其与PVC的界面相容性，复合材料的力学性能有了较大幅度的提高，当铝酸酯用量为3％时效果最好。4）甘蔗渣经过机械活化预处理，纤维表面比较粗糙、松散，且存在大量空隙，与PVC树脂复合时，熔融的PVC很容易渗入纤维表面形成结合界面，有利于提高PVC与甘蔗渣的界面粘合。机械活化强化了铝酸酯与甘蔗渣的偶联反应，提高了PVC与甘蔗渣的界面相容性，大幅度提高了木塑复合材料的力学性能。当机械活化时间为120min时效果最好。　　 对复合材料的吸水性、尺寸稳定性、耐热性等应用性能，及复合材料的微观结构的研究结果表明：1）甘蔗渣/PVC复合材料在20℃水中浸泡24h后，其平均吸水率仅为0.22％，各个方向平均尺寸变化率仅为0.17％，弯曲强度仅降低了1.75％，其变化情况与纯PVC板差别不大。复合材料在20℃水中浸泡96h后，其弯曲强度依然保持在34MPa以上，表现出良好的耐水性。 2)当环境温度在-20～60℃范围内变化时，复合材料的弯曲强度基本不变，说明甘蔗渣/PVC复合材料的热稳定性很好。3）原甘蔗渣/PVC复合材料的微观结构中界面比较明显，且有很多空隙。经3％铝酸酯处理的甘蔗渣/PVC复合材料断面的微观结构中有明显的甘蔗渣被拔出现象，且复合材料中PVC和甘蔗渣分布不均匀，部分甘蔗渣聚集成团。机械活化120min甘蔗渣/PVC复合材料的相界面开始变得模糊，甘蔗渣纤维周围有PVC黏附现象。3％铝酸酯处理活化120min甘蔗渣/PVC复合材料的表面密实而平整，且两相分布比较均匀，界面之间相互搭结，材料孔隙率低。