1．研究目的及意义
木纤维/UP 复合材料是以木纤维为增强材料，UP为基体材料，在加入一些相关的添加助剂，采用浇注等成型工艺制备而成的一种复合材料。这种复合材料相比于 UP具备质量轻、环境友好、成本低、强度高等特点，已引起了广泛的关注[1]。不饱和聚酯(UP)树脂是一种常用的复合材料的基体材料。它的特点是力学性能优良、耐腐蚀、耐热。其最大的缺陷是固化过程体积收缩大，而且比较脆，对复合材料的性能影响较大。而木纤维具有生物可降解性、可再生性、来源广、易得等优点，用其来增强UP树脂，制成木纤维/UP复合材料，更符合可持续发展观念。由于木纤维粉表面存在大量的极性羟基和酚羟基官能团，具有亲水性，而树脂为非极性，具有疏水性，因此树脂基体与填料间的界面相容性较差；同时木纤维在树脂基体中易发生团聚而无法均匀分散，导致复合材料力学性能下降。一般可采用偶联剂对复合材料进行界面改性处理，从而改善复合材料界面的相容性。
偶联剂一般时含有两种化学性质不同的基团[2]，一端可以和木纤维反应形成化学键，从而减少木纤维表面羟基数目，降低极性；另一端能与基体产生化学反应或生成氢键，使木纤维和基体树脂牢固地偶联起来，用以改善木纤维与聚合物间的界面作用。偶联剂可使木纤维原料与树脂基体之间形成一个界面层，界面层能传递应力，从而增强了木纤维与树脂之间的粘合强度，提高了复合材料的性能。
2.发展历程及趋势
植物纤维主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,是重要的生物资源,特别是农业生物材料纤维来源丰富,其高值利用意义重大。植物纤维与树脂合成复合材料具有较长历史,最初的复合材料是在热固性塑料中添加粉状木纤维制成。早期应用较多的植物纤维有黄麻、亚麻等,其中较为成功的应用是1970年商业化产品——注射成型木桨纤维增强酚醛树脂复合材料。生物材料均为天然复合材料,其形态和结构具有多样性,如植物的干、根、茎、叶等均为纤维增强复合材料,植物纤维具有长径比大、比强度高、比表面积较大、密度低及可生物降解等优点。采用生物纤维填充制备复合材料具有质轻价廉、易加工、可再生及可生物降解等性能[3]。
虽然植物纤维/UP复合材料的研究取得了很多成果，植物纤维复合材料多采用合成树脂基体,而树脂基体大多不能自然降解,其复合材料仍污染环境。我们可以优化植物纤维改性UP复合材料改性方法，从植物纤维原料的选取，植物纤维表面处理剂的选用以及复合材料成型方法等方面着手，提高复合材料的抗老化、防腐蚀等性能以及减少老化降解过程中有害气体的释放，增加复合材料中植物纤维填充材料的种类，使废弃材料可以回收在利用，从而更有利的保护环境,因此植物纤维增强复合材料将具有巨大市场潜力和较好发展前景[4] 。
3．国内外研究现状
3.1木纤维/UP复合材料界面改性国内外研究进展
王爱军等[5]采用丙烯酸 (AA) 作为木纤维表面处理剂， 制备了木纤维增强 UP 复合材料，发现复合材料的断裂伸长率和拉伸强度随着木纤维含量的增加而增加。当木纤维质量分数为15%，AA的浓度为0.15mol/L时，力学性能最佳。
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