聚丙烯（Polypropylene,PP）因其质量轻、成本低、无毒无味和易回收等优势在工业领域得到广泛应用。但是,PP存在耐冲击性能差和熔体强度低等问题,常通过共混改性来解决。玄武岩纤维（Basalt Fiber,BF）作为新型的天然环保材料,具有优异的力学性能、生物相容性和高性价比,被视为玻璃纤维和碳纤维的良好替代品,在增强聚合物应用中获得了越来越多的关注。微孔发泡注塑成型技术可制备形状复杂、质量轻和高比强度的微孔塑件,并赋予产品隔音、隔热和减振等特殊性能,已成为轻量化应用领域的研究热点。但是,目前玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料的研究滞后于工程应用,急需就BF对PP力学和物理性能的影响规律、BF与PP间的界面增强机制以及BF/PP复合材料的发泡性能等进行系统研究。本文制备了短切玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料,定量分析了纤维含量对复合材料机械强度和热力学行为的影响,研究了马来酸酐接枝聚丙烯（Polypropylene grafted with maleic anhydride,PP-g-MAH）对BF与PP基体间界面结合强度的改善效果。在此基础上,进行开合模微孔发泡注塑成型研究,分析开模距离、BF和不同工艺参数对复合材料泡孔结构的影响规律,获得了泡孔均匀致密、具备良好耐冲击性能和隔热性能的轻质复合材料微孔塑件。主要工作内容如下:研究了 BF含量对BF/PP复合材料热变形温度、力学性能、结晶和流变行为的影响。研究发现,复合材料的热变形温度、拉伸强度和弯曲强度均随BF含量的增加而增大,在BF含量为30 wt%时,复合材料的热变形温度较PP提高85%,由62.2℃增加至115.1℃;复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别提升33.6%和64.2%。冲击强度随BF含量的增加先升高后降低,在BF含量为20 wt%时达到最高,较PP提升27.8%。同时,加入BF提高了 PP基体的结晶度和熔体的黏弹性能。基于20wt%BF/PP复合体系,研究了 PP-g-MAH对BF与PP间界面粘结性能的提升效果。研究表明,马来酸酐极性基团与BF表面的羟基发生反应,显著提高了纤维与基体间的界面结合强度。加入3 wt%的PP-g-MAH时,复合材料拥有最佳的综合力学性能;较添加PP-g-MAH前,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了 24.7%、46.9%和77.5%。并且复合材料的结晶性能、复合黏度、热稳定性和耐热性能均得到明显改善。研究了开合模微孔发泡注塑成型过程中不同工艺参数对20 wt%BF/PP复合材料泡孔结构的影响规律。研究发现,增加打气量能够提高泡孔密度,细化泡孔尺寸。模具温度对泡孔结构影响较大,提高模具温度会导致泡孔尺寸变大,泡孔密度和均匀性降低,但有利于提高发泡倍率,降低皮层厚度。保压压力对泡孔结构影响较小,但过高的保压压力会导致泡孔相互合并,形成大尺寸孔洞。保压时间对泡孔结构影响最大,保压时间较短时,泡孔尺寸较大且分布不均;增加保压时间,泡孔尺寸不断减小,泡孔密度和皮层厚度显著增加,但保压时间过长则会严重限制泡孔长大,发泡不充分。调控开模距离和纤维含量,制备了泡孔均匀致密、具有良好耐冲击性能和隔热性能的轻质BF/PP复合材料微孔塑件。研究表明,随着开模距离增加,复合材料微孔塑件的发泡倍率不断提高,导热率由252.2 mW/mK降至144.7 mW/mK,隔热性能提升效果显著。BF表面的异相成核作用可以促进泡孔成核,提高泡孔密度,细化泡孔尺寸。均匀致密的泡孔和纤维骨架有利于维持材料比强度的稳定,并使复合材料微孔塑件的弯曲模量和冲击强度得到明显改善,在减重比高达50%时,仍能保持未发泡PP样品90%以上的弯曲模量和冲击强度。