现今将竹纤维作为新兴的高性能天然植物纤维应用于复合材料领域,展现出广阔的应用前景和巨大的市场价值。目前工业上最常见的制备竹原纤维热塑性复合材料的工艺有两种。①无纺成毡成型工艺,该工艺首先将竹纤维与PP纤维混合梳理后铺网成毡再进行热压复合成型;②造粒成型工艺,该工艺通过造粒机对竹纤维与热塑性基体进行混合造粒后再进行注塑成形。由于两种工艺中的成形工艺(成毡、造粒环节)对纤维的形态尺寸、长径比、杂质含量都有很高的要求,且二次加工使得制作成本提高等等问题,一定程度上限制了竹原纤维复合材料的开发和利用。目前技术条件下,竹纤维的几何形态尺寸存在着较大的差异且粉状物含量较高,因此采用传统的竹纤维复合材料成型工艺很难制备出性能优异的竹纤维复合材料。基于上述原因,本文从竹纤维的制备工艺、新型竹纤维/PP薄膜的热压成型工艺、不同竹纤维因素对竹纤维/PP复合材料的力学性能和吸水性能影响等方面进行研究。研究的具体内容和成果如下:一、研究了目前常用的竹纤维制备方法,分析了软化工艺对竹纤维性能的影响规律。试验结果表明:采用碾压开纤方法制备后得到竹纤维的断裂强度、断裂伸长率以及弹性模量的均值分别为2906.77cN、6.07%、226GPa。二、研究了竹纤维/PP复合材料成形方法,首次提出了新型高性能环保竹纤维/PP薄膜的热压成型工艺,采用不同的竹纤维网格结构制备出新型的竹纤维复合材料,文中分析了不同竹纤维排布结构对复合材料性能的影响规律并对新型热压成型工艺的工艺参数进行了研究试验。试验结果如下:顺纹叠层的力学性能>竹纤维网格结构的力学性能>正交叠层的力学性能,且顺纹排布时其弯曲性能和冲击韧性分别为50.7MPa和68.18kJ/m2。竹纤维/PP复合材料热压时的最佳工艺参数:热压温度200℃,热压时间5min。三、分析了影响竹纤维复合材料性能的主要因素,获得了纤维含量、竹种(慈竹、黄竹、毛竹)、竹子部位(竹稍、竹中、竹根)、竹龄(1年生—5年生)等因素对其力学性能以及吸水性能的影响规律,试验结果表明:采用3年生毛竹稍部所制备的竹原纤维/PP复合材料,当竹纤维的含量为40%时力学性能最佳;采用1年生毛竹所制备的竹原纤维/PP复合材料,当竹纤维的含量为50%时吸水性能较好,竹材部位几乎不影响所制备复合材料的吸水性能。