本文研究了聚丙烯（PP）/木粉（WF）复合材料的疲劳分析和疲劳可靠性。通过是否将木粉与马来酸酐和过氧化物（MAPO）混合在一起，然后将其加入到纤维素纳米纤维浸渍的聚丙烯中来制备复合材料，然后通过拉伸和疲劳分析进行表征。结果表明，与没有MAPO的复合材料相比，MAPO混合复合材料的拉伸强度和疲劳寿命较低。研究还发现，不管复合材料的类型如何，复合材料的疲劳实验数据都是非常分散的；因此，在这项研究中，求证了复合材料的疲劳可靠性。根据疲劳实验数据，创建了95%的置信带。由于95%置信度下限保证了复合材料的95%保留和5%的失效；因此，从这项研究中可以看出，从95%置信度下限获得的疲劳寿命可以作为复合材料安全疲劳设计的材料可靠性指标。

以部分中和的丙烯酸（AA）为原料[通过硫酸铵（APS）作为引发剂，并通过马来酰化（N-MACH）为交联剂]，利用自由基接枝共聚反应制备快速溶胀多孔聚合物（丙烯酸-丙烯酰胺），并利用红外光谱学和扫描电子显微镜（EM）对合成水凝胶的结构进行研究。在聚合过程中，将丙酮和碳酸氢钠用作孔隙剂（致孔剂），并用表面活性剂（司盘 80）作为胶束模板和稳泡剂。溶胀实验表明，水凝胶的溶胀性能随着交联剂浓度的增加而有所改善。另外，丙酮和碳酸氢钠（NaHCO₃）的掺入也改善了水凝胶的多孔结构和膨胀速率，同时可在胶凝过程中加入司盘 80以增强孔隙结构。形态研究表明，孔隙剂和表面活性剂产生了多孔隙结构。所合成的高孔高吸水性树脂水凝胶(HPSH)的密度范围为0.6-1.04克/立方厘米。这些高孔高吸水性树脂水凝胶在28-269分钟的时间范围内表现出较高溶胀率。

磺基甜菜碱聚合物是以甲苯磺酸纤维素为起点，通过新氨基纤维素的类聚合反应合成的。为了获取不同的氨基纤维素作为起始组成部分，我们对一系列不对称和对称的N-烷基化二胺进行了一项综合研究。对于与不对称二胺进行的反应，结果表明伯氨基部分的反应效果是最好的。由此获得的衍生物包含一个中性主结构单元和一个阳离子侧结构单元，后者迄今为止仍未进行描述。为了研究氨基纤维素的反应性，采用6-脱氧-6-（N,N,N’,N’-四甲基乙二胺）纤维素作为通过1,3-丙烷磺酸内酯转化设计新两性聚电解质的统一起始材料。采用1D和2D-NMR光谱法进行了详细的结构特性分析。

这项研究分析了木粉加水和不加水这两种方式的粉化对聚丙烯（PP）/木粉（WF）复合材料的熔体粘度和机械性能的影响。将复合材料在挤出机中加工，然后进行注塑成型；其后，从制备的复合材料的熔体粘度、拉伸性能、悬臂梁冲击强度和疲劳性能等方面评估了初始木粉粒度、树木类型（即柏树和欧洲樟子松树）以及板间隙（200μm和350μm）对粉碎的影响。含加水木粉的PP/WF复合材料的熔体粘度高于不含水非粉状和粉状木粉增强的PP复合材料。木粉的粉碎会稍微影响复合材料的拉伸强度值，而拉伸强度值的提高取决于初始WF的类型。从复合材料的悬臂梁冲击试验结果中发现，与没有水的粉状WF复合材料相比，用加水粉进行增强的复合材料具有更高的冲击能量。根据初始WF颗粒的类型，文章还观察到用加水进行木粉粉化来增强复合材料对其疲劳寿命的积极影响。

再生聚对苯二甲酸乙二酯（rPET）的发泡是通过超临界二氧化碳（sc-CO₂）辅助挤出进行的。采用一种环氧官能化扩链剂，将rPET的固有粘度（IV）从0.62分升每克提高到0.87分升每克，为泡体稳定提供了充分的流变性质，从而能够达到小于0.15克／立方厘米的表观密度。分别采用差示扫描量热法（DSC）和扫描电子显微法（SEM），对均质和滑石粉诱导非均质晶体和泡体成核、后续泡体生长和稳定过程进行了考察。发现在采用滑石粉时结晶温度会升高，导致泡体尺寸分布变小。表明发泡rPET样品的表观密度与傅里叶变换近红外（NIR）光谱之间存在很强的相关性，可以进行快速、非破坏性的特性分析。因此，证明了NIR波谱法是再生PET挤出发泡过程中一种合适的线内质量监测方法，尤其是发生质量波动的情况下。

碱处理的建模与优化研究、天然纤维碱处理因素的实验不确定度研究和灵敏度分析对于开发有效的天然纤维增强聚合物复合材料具有重要意义。在此基础上，采用响应面法（RSM）研究了藤属天然纤维（ACNF）的不同处理因素[氢氧化钠(NaOH）的浓度和浸泡时间（ST）]对于经过碱处理的藤属天然纤维（ACNF）的抗拉强度(TS）的影响，并对该影响进行了优化。采用响应面法（RSM）和多基因遗传规划（MGGP）对碱处理进行模拟。将最佳模型应用于蒙特卡水晶球软件（OCB）中，以研究处理结果的不确定度和处理因素的灵敏度。结果表明，增强的氢氧化钠（NaOH）和抗拉强度（TS）将经过碱处理的ACNF增强聚酯复合材料的抗拉强度（TS）增加至28.3500兆帕，随后其抗拉强度（TS）下降。响应面法（RSM）模型的决定系数（R²）和均方根误差（RMSE）分别为0.8920和0.6528，多基因遗传规划（MGGP）模型的决定系数（R²）和均方根误差（RMSE）分别为0.9144和0.5812。响应面法（RSM）确定的最佳碱处理条件为氢氧化钠（NaOH）浓度为6.23%，浸泡时间（ST）为41.99小时, 强度（TS）为28.1800 兆帕，理想值为0.9700。经验证的最佳碱处理条件的抗拉强度（TS）为28.2200兆帕。实验结果的确定度为71.2580%。抗拉强度（TS）对氢氧化钠（NaOH）的灵敏度为13.8000%，对浸泡时间(ST）的灵敏度为86.2000%。该实验有助于对聚合物复合材料进行有效生产，进而减少通常伴随着特定过程的巨大材料和能耗损失。