随着人们对保护生态环境的重视程度在不断的提高,环境友好型的绿色复合材料受到了持续关注,其中对复合材料的增强改性一直是研究的热点。本文在利用咖啡壳粉增强聚乙烯制备复合材料的基础上,探索采用多尺度植物纤维增强复合材料。同时使用三种不同的乙烯基聚合物单体（甲基丙烯酸甲酯（MMA）,甲基丙烯酸丁酯（BMA）和苯乙烯（ST））对咖啡壳粉进行表面改性,增强材料的界面结合,从而提高复合材料的强度。本研究首先以回收聚乙烯与咖啡壳粉为原料,通过双螺杆造粒后热压的工艺制备复合材料。其次用尿素球磨体系将咖啡壳粉制备成微米级纤维素混合物CCMC（含半纤维素与木质素）,同样将咖啡壳粉制备成纳米纤维素混合物CSNC（含少量半纤维素与木质素）,然后将两者作为复合材料的增强相进行对比。研究结果表明,当加入4%的CSNC后,复合材料的弯曲模量提高了35%,但弯曲强度和冲击强度均有所下降,而加入4%CCMC后复合材料弯曲强度与冲击强度均升高7%。DMA的测试结果表明4%CCMC的加入可以提高材料的储能模量。通过SEM可知CCMC呈网状结构,这种网状结构在基体和咖啡壳粉之间起到物理偶联的作用。通过材料的吸水率测试发现CSNC使材料的吸水率显著提高,CCMC的加入对材料吸水率影响不大。论文还探索了以高密度聚乙烯（HDPE）和咖啡壳粉为原料,使用双螺杆造粒后注塑的工艺制备复合材料。以精制棉（M30）为原料使用尿素冰浴后磷酸处理球磨的方法制备纳米纤维素RPNC,并将其作为增强相增强复合材料。结论表明,添加2%的RPNC后材料的冲击强度提升了100%,弯曲强度提升52%。添加量为8%时弯曲模量最高达到2.95GPa相比于空白组提高了39%。RPNC能够明显提高材料的硬度和维卡软化点温度,添加2%的RPNC后材料的硬度与维卡软化点温度提升最多,分别提升了36%和6%。添加2%和8%的RPNC使复合材料的储能模量升高,并且在温度高于65℃时复合材料的损耗因子相较空白组有所下降。热重分析结果说明6%RPNC能提高材料的热稳定性,从SEM照片中可以看出添加RPNC后可以明显改善复合材料界面的粘结强度。材料的吸水率测试发现2%RPNC能够降低复合材料的吸水率。在高速搅拌咖啡壳粉的同时,喷涂三种不同的乙烯基聚合物单体（MMA,BMA和ST）,研究界面改性对复合材料性能的影响。FTIR结果揭示了在高速搅拌下喷涂乙烯基聚合物单体,在挤出过程中进行了聚合。当添加乙烯基聚合物单体的添加量为4%时,复合材料的冲击强度增幅最大,分别提高了35%,20%和47%。复合材料的弯曲强度和弯曲模量提升最多的是添加了6%MMA,相比于空白组分别增加了9.8%和13%。乙烯基聚合物单体的添加量为4%时材料硬度最高分别提高了18%,22%和24%。测试材料的维卡软化点温度时发现维卡软化点温度最高的是添加了4%BMA的复合材料,比空白组高8℃。DMA显示添加4%BMA可以增加复合材料的储能模量,4%MMA和BMA的加入能够降低材料的损耗因子。TG显示添加4%的三种乙烯基聚合物单体均能提高复合材料的热稳定性。复合材料弯曲断面的SEM照片显示,三种乙烯基聚合物单体都能提高了材料的界面结合强度。材料的吸水率测试证明三种乙烯基聚合物单体均能降低复合材料的吸水率。