RESUMO Fibras lignocelulósicas, como, por exemplo, fibra de bananeira e coco, são potenciais substitutos para as fibras sintéticas não-renováveis, contudo, sendo um polímero polar, apresentam baixa compatibilidade com os termoplásticos mais comuns, as poliolefinas (polímero apolar). Esta dificuldade pode ser minimizada por meio de tratamento químico da fibra. Neste trabalho foram obtidos e estudados compósitos de HDPE e fibras naturais tratadas com seis agentes interfaciais, sendo dois comerciais, ácidos esteárico (AE) e laúrico (AL), e quatro foram sintetizados: estearato de polietilenoglicol (EstPEG), laurato de polietilenoglicol (LauPEG), e laurato de glicerila (LauGLI) e estearato de glicerila (EstGLI). Os agentes interfaciais e os três tipos des fibras oriundas de diferentes partes dos troncos de bananeira prata e d´água, aqui definidas como Fibra externa (Fext), Fibra interna (Fint) e Fibra intermediária (Finterm), e a fibra de coco foram caracterizados por espectrometria no infravermelho, FTIR, ressonância magnética nuclear de sólidos, RMN, difração de raios-X, DRX, microscopia eletrônica de varredura, MEV, e análise termogravimétrica, TGA. Os agentes interfaciais tambem foram caracterizados por cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). Os agentes interfaciais foram dissolvidos em acetona/tolueno e misturados com fibras de bananeira prata e coco a 50 °C durante 8 h. Fibras prata impregnadas com os agentes interfaciais foram caracterizadas por FTIR, MEV, TGA, DR-X e RMN e misturadas com o polietileno de alta densidade (HDPE) em extrusora de dupla rosca. As amostras extrusadas foram injetadas para obtenção de corpos de prova para avaliação de propriedade mecânica: tração e de resistência ao impacto. Através das análises de RMN foi possível observar as diferenças entre as fibras de bananeira dos tipos d’água e prata. As fibras da bananeira prata apresentaram tempos de relaxação maiores que os da d’água, o que pode ser creditado aos seus menores teores de umidade e de lignina. As fibras de bananeira d’água apresentaram maiores teores de umidade e de lignina que as fibras de prata, sendo que, de um modo geral, à medida que a fibra foi extraída de partes mais externas do tronco, maior foi o seu teor de lignina. A técnica de FTIR permitiu confirmar a presença dos agentes interfaciais nas fibras de bananeira. Verificou-se a partir da caracterização (FTIR e SEC) dos agentes interfaciais a formação do éster, assim como a presença de impurezas. A análise termogravimétrica mostrou apenas uma etapa de degradação (~200ºC) para os agentes interfaciais ácidos (AE e AL) e os derivados de glicerol (EstGLI e LauGLI) e de PEG (EstPEG e LauPEG) dois a três eventos de perda de massa; e, que a fibra de coco tratada com EstGLI apresentou maior estabilidade térmica que as demais fibras puras de bananeira e de coco. Através da análise por microscopia eletrônica de varredura foi confirmado o depósito do agente interfacial na superfície da fibra. A análise de tempo de relaxação (T1H) mostrou que a impregnação dos agentes interfaciais nas fibras faz com que a estrutura da fibra fique mais rígida, pois o seu tempo de relaxação aumentou. Os compósitos de fibra de HDPE tratadas apresentaram módulos elásticos maiores que o do HDPE puro. A fibra tratatada tornou o compósito mais rígido em relação ao HDPE. O compósito de HDPE e Fext-AL apresentou o maior módulo dentre todos os compósitos estudados, provavelmente este aumento resultou da melhor interação entre a fibra e o polímero olefínico.