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为了改善木纤维增强不饱和聚酯复合材料（WRUPCs）的界面相容性，本文分别采用丙烯酸（AA）、丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯(AAM)、丙烯酸/硅烷（AAS）等三种方法对木纤维表面进行改性处理，对改性后的木纤维进行了红外光谱分析、悬浮性测试和吸湿性能表征。将改性处理后的木纤维与不饱和聚酯树脂复合，制备了WRUPCs试样，对其进行了拉伸、弯曲和冲击等力学性能测试和吸水性能表征。通过对试样冲击断口形貌的观察，研究了复合材料的界面结合特点及破坏机理。结果表明，以上三种处理方法中AAS处理的效果最好。当采用浓度为0.2mol/L的丙烯酸溶液和质量浓度为0.5%的硅烷/乙醇溶液处理木纤维时，木纤维在蒸馏水中的悬浮时间最长，吸湿率最低。对于AAS（0.2mol/LAA，0.5%硅烷）改性处理的木纤维，当其含量为16%时，复合材料具有较高的力学性能，与未处理、AA处理和AAM处理的复合材料相比，拉伸强度分别提高了13.4%、6.9%和4.9%，弯曲强度分别提高了26.7%、15.1%和11.7%，冲击韧性分别提高了16.7%、9.8%和1.8%。通过WRUPCs的微观结构分析发现，与未处理的WRUPCs相比，改性后木纤维与不饱和聚酯树脂（UPR）的界面结合性能得到显著改善，经过AAM和AAS复合处理的木纤维与UPR的界面结合强度高于AA处理的复合材料，但纤维拔出和界面脱粘仍是此类复合材料的主要破坏形式。吸水性能研究表明：与未处理的WRUPCs相比，改性处理的复合材料吸水876h后，AA处理、AAM处理、AAS处理的WRUPCs其吸水率分别降低了10.1%、14.5%、29.0%。吸水后的复合材料拉伸强度和弯曲强度有所降低，冲击韧性呈现先升高后降低的趋势。当吸水864h时，AA处理、AAM处理、AAS处理的WRUPCs其拉伸强度保持率分别为84%、85%和91%，弯曲强度保持率分别为85.7%、86.9%和89.9%，冲击韧性保持率分别为90.2%、92.7%和92.9%。吸水会导致木纤维膨胀、复合材料界面脱粘，这也是复合材料力学性能下降的主要原因。