聚乳酸(PLLA)是一种以可再生的植物资源为原料经过化学合成制备的生物降解高分子材料,摆脱了人们对石油资源的依赖。PLLA由于具有良好的生物相容性、力学性能及加工性能,被认为是目前最具有应用前景的可生物降解高分子材料之一,但其尚存在结晶速度慢、受热易形变和脆性等缺点,使PLLA的应用领域受到了限制。因此,可以通过添加成核剂来提高PLLA的结晶性能和力学性能,进而拓宽PLLA的应用范围。首先,将等重量比例的聚左旋乳酸(PLLA)与聚右旋乳酸(PDLA)进行溶液共混,研究不同的混合方式、混合时间和搅拌速率对反应产物立构聚乳酸(SC-PLA)结构、热力学性能和力学性能的影响。搅拌条件对立构产物结晶度有明显影响,200 rpm搅拌速率下复合产物的结晶程度最大;共同混合优于分开混合所得产物的立构比例。共同混合6 h,搅拌速率为200 rpm制备的立构复合物纯度和结晶度均较高,且杨氏模量和拉伸强度高于其他条件下的样品。将SC-PLA和PLLA在相同的过冷度下结晶,立构产物的晶核数量和球晶生长速度均明显提高。其次,将第一部分最佳条件下制得的SC-PLA作为离线成核剂、PDLA作为在线成核剂分别与PLLA在不同的加工温度下熔融共混制备s/PLLA、d/PLLA复合材料,并研究了两种成核剂对PLLA等温结晶动力学和力学性能的影响。SC-PLA和PDLA的添加对PLLA的热焓值和晶体的成核影响较大。随着等温结晶温度的提高,诱导时间呈现先减小后增大的趋势,d/PLLA样品的成核速率快于s/PLLA,但s/PLLA样品的热焓值更高,且在125℃热焓值最高。通过观察球晶的生长半径发现,210℃ s/PLLA的球晶生长速率最快,随着加工温度的升高,球晶的成核点密度明显降低。淬冷样品在125℃热处理后,s/PLLA和d/PLLA的热焓值均大于PLLA,加工温度为210℃的s/PLLA样品的热焓值最大。通过力学性能测试发现,s/PLLA样品的储能模量和拉伸强度大于相同加工条件下的d/PLLA样品,较低和较高加工温度样品的储能模量和最大拉伸强度略大。最后,以s/PLLA为基材,分别以磷酸三苯酯(TPP)、自制聚硅氧烷(PSQ)和亚磷酸酯功能化聚硅氧烷(PPSQ)为添加剂,制备阻燃复合材料s/PLLA/TPP、s/PLLA/PSQ和s/PLLA/PPSQ,并分别对燃烧性能、力学性能和结晶性能进行研究。加入2 wt%TPP、PSQ和PPSQ,复合材料的极限氧指数分别提高到22.5%、21.1%和23.3%,热释放速率的峰值也有所减小,s/PLLA/PPSQ的残炭量最高,且炭层表面最为致密孔洞最少,其阻燃效果最佳。TPP、PSQ和PPSQ的加入没有改变PLLA晶型,并使得结晶度与结晶速率有所提升,其中s/PLLA/PPSQ结晶度增加到37.3%。PSQ能够有效改善复合材料的力学性能,拉伸强度和冲击强度相比于s/PLLA分别提高了 10.47%和38.58%,储能模量提高了 45.68%。