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随着环保意识的提升,基于植物资源的材料日益受到人们的关注,植物资源绿色综合利用成为研究热点。在众多植物基材料中,得到大规模产业化应用的主要有木塑复合材料和人造板,但是木塑复合材料普遍存在极性植物纤维与非极性塑料基体界面相容性差问题,采用脲醛树脂的人造纤维板因含游离甲醛而威胁人类健康,普通的无胶纤维板也往往性能较低且稳定性差。因而制备高强度绿色植物基材料,考察其结合机理,具有重要的理论研究意义和实际应用价值。本文对桉木片进行闪爆处理得到桉木闪爆纤维,以提高材料的热变形能力,改善纤维间的物理与化学结合,并以桉木闪爆纤维为主体,PVA和明胶作粘结剂以增强纤维之间的结合,制备出环保型的高性能桉木闪爆纤维板材。进行了系统的单因素以及正交试验,研究了不同配方及成型工艺条件对纤维板材的力学性能、吸水性、微观形貌、热性能的影响,探究PVA和明胶提高闪爆纤维板材综合性能的作用机理。闪爆处理对桉木纤维板材性能有着重要影响。实验条件下未闪爆处理的60-100目桉木纤维板弯曲强度仅为8.2MPa,相同条件下成型的闪爆纤维板材弯曲强度则达到22.0MPa。加入PVA后,桉木闪爆纤维板材力学性能进一步提高,且吸水性降低,PVA含量10%时,板材弯曲强度和模量分别达到50.6MPa和6041MPa,因而采用闪爆处理改善纤维的热成型性并以PVA增强纤维板材是可行的。一定条件下,PVA增强纤维板材的力学性能随着含水率、热压温度、PVA含量的升高而提高、吸水性逐渐降低,部分PVA增强纤维板的力学性能已达到国家标准。含水率达到8%后板材弯曲强度接近平衡值60MPa,弯曲模量则表现为先增大后减小,较佳的含水率为8-11%;较高的含水率有利于PVA与纤维结合在一起而起到粘结、增强作用,板材断面呈现出纤维一片片连接的形貌,纤维间结合改善。温度升高,板材的力学性能近乎呈线性增加,150℃时板材弯曲强度和模量分别为39.0MPa、3762MPa,在230℃时已达到75.7MPa和9268MPa,较佳的温度范围为170-220℃;温度提高后纤维间形成紧密结合,纤维的热变形能力增强,纤维搭接处压溃现象增多,纤维结构破坏程度增大;较高的温度下纤维板的热分解质量损失也减少,残炭量升高,表明交联固化反应产物含量的增加。PVA加入后纤维间缝隙减小,纤维上碎片状物质增多,PVA在板材内部充当了粘结剂、增强剂的角色,不仅以自身粘性连接纤维,而且改善了纤维间结合,因此随着PVA含量的增大,板材力学性能逐渐升高、吸水性逐渐减小,较佳的PVA含量为4-10%。热压温度、含水率、明胶含量的升高,可以不同程度的提高明胶增强纤维板材的力学性能、降低板材吸水性。210℃附近是纤维板较佳的成型温度,相比于170℃,板材强度和模量增大35.9%、29.1%;含水率高时板材力学性能增加较少,较佳的含水率为9-14%;明胶含量4-10%时较优,其中7%时板材强度和模量增加到53.9MPa、6308MPa。另外,在较高的温度、含水率和明胶含量下成型时板材内部结合改善,纤维间的界线变得模糊,相互间形成紧密结合,纤维板的DTGmax降低,固化产物增加。部分明胶增强纤维板的力学性能已达到国家标准。