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木塑复合材料(WPC)作为一种环保材料已被广泛的应用于建筑装饰、汽车、家具等领域。但是木塑复合材料由于其力学性能不高,只能应用于对力学强度要求不高的场所,因此提高木塑复合材料的综合力学强度对于扩大木塑复合材料的使用范围具有极其重要的作用。本论文使用碳纤维代替木塑复合材料中部分木纤维,研究了碳纤维添加量、碳纤维表面处理、碳布木塑板组合工艺结构以及不同的加工工艺对复合材料力学性能和其他性能的影响。(1)分别使用短切碳纤维(SCF)和连续长碳纤维(LCF)增强木纤维/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料,探究碳纤维用量对木塑复合材料性能的影响。短碳纤维用量为10%1时,复合材料的拉伸强度最高,提高了31.2%；短纤维用量为6%时,弯曲强度和冲击强度达到最大,分别提高了22.1%和24.4%。连续长碳纤维用量为4%时,复合材料的拉伸强度达到最大,提高了185%；长碳纤维用量为5%时弯曲强度和冲击强度达到最大,分别提高了78%和352%。(2)使用气相、液相、气液双效三种改性方式处理碳纤维,经过改性后碳纤维可使WF/HDPE复合材料的综合力学性能、热力学机械性能、蠕变性能均得到显著提高,其中气相处理效果最好,拉伸强度提高了34.5%,弯曲强度提高了23%,冲击强度提高了54.7%。(3)通过控制表层和芯层木塑板的厚度,将碳布铺放在不同位置,针对7mm厚度板材,设计了四种不同的工艺结构,探究其对木塑复合材力学性能的增强效果。工艺结构设计结合方式有3mm+1mm+3mm的“313”结合工艺；2mm+3mm+2mm的“232”结合工艺；1mm+5mm+1mm的“151”结合方式,0mm+7mm+0mm的“070”结合方式,并设置一组不加碳纤维的空白实验。“070”结合方式即当碳布铺放在木塑板上下表面时,复合材料的弯曲强度值最高,其最大增加幅度达148%；对于拉伸强度和冲击强度来说“232”结合工艺提高最显著,拉伸强度最高增加328%,冲击强度最大增加量高达645%。对碳布增强PE基木塑板进行常温下24h蠕变测试,发现碳布位置越接近表层抗蠕变性能最好,其中“070”结合方式结构的板材蠕变变形最小。(4)采用不同的加工成型工艺制备碳纤维增强木塑复合材料,分别是短碳纤维增强WPC的模压成型工艺(简称SCF/WPC模压)、短碳纤维增强WPC的挤出成型工艺(简称SCF/WPC挤出)和连续长碳纤维增强WPC的模压成型工艺(简称LCF/WPC模压)。力学性能测试结果表明,LCF/WPC模压成型的WPC力学性能最好,其次是SCF/WPC挤出成型的WPC,而SCF/WPC模压成型的木塑力学性能最差。动态热机械性能分析表明,三种工艺的玻璃化转变温度顺序为LCF/WPC模压成型>SCF/WPC挤出成型>SCF/WPC模压成型,LCF/WPC模压成型的WPC使用温度更高。常温下蠕变性能测试结果表明,SCF/WPC挤出成型的WPC形变量最小,其次是LCF/WPC模压成型,抵抗蠕变变形最差的是SCF/WPC模压成型方式。(5)将碳布放置于木塑板上下表面,经模压成型制备碳纤维布增强木塑复合材料。实验表明使用丙酮清洗掉碳纤维表面的上浆剂后,其增强效果比未经过处理的碳纤维略有下降。