随着社会经济的快速发展,环境不断恶化,人们的环保意识不断提高,对纤维增强复合材料的可降解性提出了新的要求,开发利用农业废弃物等可再生、可降解复合材料成为科学技术发展的必然趋势。传统复合材料具有高强度、高模量、节能等优点,但是复合材料回收和再生等问题对环境造成了极大负担,因此复合材料可再生、可降解、绿色环保是复合材料的发展方向。本文选取六种植物纤维(秸秆类:稻秸秆、麦秸秆、花生秸秆;壳质类:稻壳、麦壳、花生壳)和四种生物胶(海藻酸钠、瓜尔胶、植物蛋白胶、淀粉胶),添加阻湿剂(甘油、氯化石蜡、甘油&氯化石蜡),通过模压成型制备生物质复合材料,采用正交试验法确定最佳工艺参数,对比分析了麦秸秆与不同生物胶、六种植物纤维与植物蛋白胶制备复合材料的力学、吸湿、热失重等性能,并研究了预处理方法和阻湿剂对麦秸秆/植物蛋白胶复合材料性能的影响。主要结论如下:(1)通过正交试验方法L9(34),以拉伸强度和弯曲强度为优化参数,得出制备麦秸秆/海藻酸钠复合材料最佳模压工艺参数为:模压温度160℃、模压压力6MPa、模压时间6min。(2)分析四种生物胶与麦秸秆红外光谱图得出,植物蛋白胶中含有—NH2伸缩振动吸收峰,可与麦秸秆纤维发生化学反应,生成更高键能的—O—;四种生物质复合材料中,麦秸秆/植物蛋白胶复合材料拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度最高,分别为 5.47MPa、16.05MPa、3459.09MPa、2.44KJ/m2;其平衡吸湿率最低,为9.76%;其断面微观结构表明麦秸秆被植物蛋白胶包裹较好,植物蛋白胶与麦秸秆两相结合较好。麦秸秆/植物蛋白胶复合材料力学性能与塑料基复合材料相媲美,且其具有环境友好性和甲醛零释放优点,可作为室内等干燥环境下非承重装饰材料。(3)由稻秸秆、麦秸秆、花生秸秆三种秸秆纤维成分分析可知,麦秸秆纤维素和半纤维素含量最高。对比三种秸杆纤维与植物蛋白胶制备复合材料性能可知,麦秸秆/植物蛋白胶复合材料力学性能较好,平衡吸湿率最低,其微观结构表明麦秸秆纤维能很好起到传递应力的作用,微观结构的分析进一步验证了其力学性能和吸湿性能的宏观表现。麦秸秆/植物蛋白胶的起始温度最高,为281.9℃,较耐高温,剩余质量比为32.49%;不同复合材料在热失重过程中伴随着热量的变化。(4)由稻壳、麦壳、花生壳三种壳质类纤维成分分析可知,麦壳中纤维素和半纤维素总含量最高。对比三种壳质类纤维与植物蛋白胶制备复合材料性能可知:麦壳/植物蛋白胶拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度最高,分别为1.89MPa、137.55MPa、4.87MPa、615.72MPa、1.06KJ/m2;花生壳/植物蛋白胶复合材料平衡吸湿率最小,为8.70%;麦壳/植物蛋白胶复合材料横截面空洞和缺陷较少,麦壳纤维与植物蛋白胶有很好的界面结合。稻壳/植物蛋白胶在波数3400～3500cm-1处的吸收峰较强,导致其吸湿性最强。稻壳/植物蛋白胶的失重起始温度最高,为283.4℃,较耐高温,剩余质量比为34.45%。(5)对比不同预处理条件(水热处理、微波处理、生物酶处理、未处理)麦秸秆/植物蛋白胶复合材料性能可知:经过预处理的麦秸秆制备的复合材料力学性能均优于未处理复合材料,其中水热处理复合材料力学性能提高程度较大,拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别为:6.72MPa、352.65MPa、15.51MPa、1842.40MPa、4.37KJ/m2;水热处理的复合材料的平衡吸湿率最小,为9.11%;微观结构表明经水热处理的麦秸秆/植物蛋白胶复合材料界面结合较好;不同的预处理,复合材料的FTIR出现特征峰不同程度地增强、减弱或消失;经预处理的复合材料的热稳定性有所提高,水热处理的复合材料剩余质量比为38.29%。(6)对比添加不同阻湿剂(甘油、氯化石蜡、甘油&氯化石蜡、未添加)麦秸秆/植物蛋白胶复合材料性能可知:添加阻湿剂复合材料拉伸性能和弯曲性能比未添加阻湿剂更好,而添加氯化石蜡复合材料冲击强度有所下降;添加阻湿剂复合材料相对未添加阻湿剂,其红外光谱图C—O处振动减弱,表明添加阻湿剂能有效提高复合材料阻湿性,其中添加甘油&氯化石蜡复合材料平衡吸湿率最小,为8.59%。添加甘油复合材料的断面平整,材料更紧实,同时也提高复合材料热稳定性。