天然纤维热塑性复合材料具备密度小、抗疲劳强、防腐蚀、成本低、可降解、延展性好等优点,大规模地应用于医疗器械、新能源汽车、轨道交通机车隔离板以及航空航天复杂结构件等领域。为此,加大对天然纤维热塑性复合材料的制备研究尤为重要。天然纤维热塑性复合材料是以天然纤维作为增强体,热塑性树脂作为基体材料,在合适的制备工艺下完成生产。本文选择亚麻纤维作为增强体材料,聚乙烯树脂作为基体材料进行亚麻纤维热塑性复合材料的热压成型。然而,大多数天然纤维复合材料的机械强度比较差,易产生复合材料分层以及纤维断裂等缺陷。为了解决上述问题,本文主要设计了单束亚麻纤维改性实验和亚麻纤维热塑性复合材料热压成型实验来增强材料的机械强度,具体开展工作如下:（1）单束亚麻纤维化学改性处理,主要包括:5%NaOH溶液改性处理、2%硅烷偶联剂溶液改性处理以及5%NaOH溶液和2%硅烷偶联剂溶液混合改性处理,本文设计10种不同改性的亚纤维束进行单束纤维拉伸测试、红外光谱官能团测试以及扫描电镜微观形貌观测。结果表明:（1）单根亚麻纤维拉伸实验发现,碱处理的亚麻纤维由于碱液的腐蚀作用拉伸强度降低,随着改性时间的增加,亚麻纤维的强度逐渐降低。而偶联剂改性的亚麻纤维相比原纤维有更强的拉伸强度,而且随着改性时间的增加,拉伸强度越大。在以上所有的改性方式中,碱改性2h偶联剂改性2h所得的亚麻纤维强度最大。（2）红外光谱分析发现,NaOH溶液改性的亚麻纤维由于木质素的破坏在1710cm^-1处产生了C=O键较弱的振动吸收峰,偶联剂处理的亚麻的官能团出现了变化,主要体现在增加了N-H(1605cm^-1)键吸收峰,Si-O-C(1290cm^-1)键吸收峰以及Si-O-Si(760cm^-1)键吸收峰。（3）单根改性亚麻纤维微观形貌观测发现,碱处理后的亚麻纤维表面凹坑较多,表面粗糙度较大且有明显的沟壑。随着碱处理改性时间的增长,碱的腐蚀作用越明显,纤维表面粗糙度越大。相比之下,偶联剂改性后的亚麻纤维表面有明显的一层附着物,纤维表面较为平整,粗糙度较低。碱和偶联剂混合处理后的亚麻纤维表面由于偶联剂的耦合作用,和单独偶联剂处理的亚麻纤维表面基本一致。（2）本文侧重研究亚麻纤维/PE热塑性复合材料热压工艺的优化,选择科学的实验设计方法-田口正交实验法,运用此方法进行热压实验参数的设计,通过优化实验参数设计来减少不必要的热压实验,提高了生产效率,大大减少了实验成本。选取实验参数除了热压温度、压强、保温热压时间这些变量外,另选择硅烷偶联剂作为亚麻纤维的改性方式。设计4因素（热压温度、热压压力、热压时间、偶联剂改性时间）、3水平（每个因素对应3个水平）的L₉（4×3）正交实验表,选用拉伸强度作为田口正交表的响应值。根据设计的田口正交实验表进行亚麻纤维复合材料的拉伸实验和田口实验分析（均值分析、信噪比分析、方差分析）预测最优的热压参数,并对最优热压参数进行验证。得到主要结论如下:（1）通过信噪比分析,得出最优的热压参数为:热压温度为120°C,热压时间为0.25h,热压压力为2MPa,硅烷偶联剂将亚麻纤维改性2h。方差分析结果表明,4个因素对材料抗拉强度的贡献为:压强>温度>热压时间>偶联剂处理时间。最优热压工艺参数验证结果表明,与平均抗拉强度相比,最优参数下的抗拉强度提高了约10%。田口方法有效地提高了亚麻纤维热塑性复合材料的拉伸强度。（2）结合热压参数和微观结构图片可以发现,偶联剂、温度和压力是影响材料性能的三个关键因素。偶联剂改性可以增强纤维与基体的结合程度,纤维的界面强度得到改善;高温可以降低树脂的粘度,提高了树脂的流动性,并且在高于常规压力下,树脂易于浸入纤维束内部。在单钉单剪和双钉单剪连接装配过程中,最优热压参数下的亚麻纤维热塑性复合材料的拉伸性能提高约10%。