天然植物纤维具有价廉质轻、可再生可自然降解以及较好的力学性能等优点,因此具有良好的工业应用前景。以天然植物纤维为增强材,生物降解树脂作为基材,开发出环境友好、可自然降解的绿色复合材料,已经成为代替现有玻纤增强复合材料的有力选择。本文以苎麻纤维增强聚乳酸复合材料为对象,从界面性能改善、界面湿热老化监测及成型制备工艺优化等几个方面,开展了系统的表征、分析和研究。首先,本文采用水和不同浓度的碱液对苎麻纤维进行表面处理,以探讨不同处理方式对苎麻纤维表面性能的影响,并对处理前后的苎麻纤维进行表征,开展了包括表面形貌的观察、红外光谱测试、结晶度分析和单纤维拉伸强度的测试。结果表明,水处理和碱液处理都去除了纤维表面的部分杂质,对表面形貌和性能产生一定影响。苎麻纤维经水处理和5%NaOH溶液处理后表面光洁,大部分杂质都被除去;经10%NaOH溶液处理后,纤维表面部分光洁,部分粗糙且出现残余表层,由XRD测试可知,苎麻纤维的晶体结构类型发生了改变。力学性能测试结果表明,苎麻纤维经过表面处理后,拉伸强度均显著增强。水处理后纤维拉伸强度相比于未处理时增加了52%,5%NaOH溶液处理后纤维强度增加了30%,10%NaOH溶液处理后纤维强度增加了19%。其次,本文通过微滴抽拔的方法和剪滞模型来评估苎麻/PLA复合材料的界面粘结性能;并分别对水处理和碱液处理后的苎麻纤维/PLA微复合材料进行热水老化实验,探究其对界面及力学性能的影响。结果表明,水处理和5%碱液处理后的微复合材料的界面剪切力都显著增强,水处理后提升了39%,5%NaOH处理后提升了50%。而经10%NaOH溶液处理后,界面剪切强度显著下降。对于热水老化试验,水老化后,水处理后的苎麻纤维增强聚乳酸复合材料的界面粘结性能均强于5%NaOH处理后的界面粘结性能。最后,本文从实际应用的角度采用热压工艺制备了苎麻纤维/PLA复合材料的板材,并用水处理和循环往复拉伸的处理方法处理苎麻织物,分析其对苎麻织物增强聚乳酸复合材料力学性能的影响。结果表明,经过水处理后循环往复拉伸处理,苎麻增强聚乳酸复合材料的拉伸强度和拉伸模量均有了显著提高,拉伸强度提高了29.2%,拉伸模量提高了44.8%。但弯曲强度变化不显著。综上所述,本论文开展了针对此类天然纤维增强复合材料从微观到宏观的系统性的分析和研究,并以具有代表性的苎麻纤维和聚乳酸树脂为研究对象,涉及到了天然纤维复合材料的科学和技术问题,为我国复合材料中天然纤维增强复合材料领域的发展提供了一定的数据和技术支持。