近年来,中国、美国、加拿大、日本等30多个国家纷纷出台了限塑的政策,传统的石油基一次性包装材料的使用面临诸多限制,开发新的环保材料和技术具有重大的社会和现实意义。本论文针对淀粉材料应用过程中容易受潮、力学性能不如传统的塑料泡沫以及应用环境局限的问题进行改进,首先基于两步挤出发泡技术,通过添加木质纤维改善发泡材料的力学性能、防潮性能、热力学性能;其次,利用紫外固化涂层涂覆在淀粉基材料表面,增强材料的疏水性能;最后根据响应面实验分析,通过设计原材料配方工艺来拓宽材料的使用场景。具体研究成果如下:1. 探讨了添加木质纤维对淀粉材料性能的影响。结果表明,当木质纤维素含量从1%增加到5%,木质纤维-淀粉复合材料的回弹率逐渐提升,从65.7%增加至95.4%,弹性模量从45.2 KPa增加至65.9 KPa。5%木质纤维-淀粉的复合材料吸潮率最低,体积萎缩率从纯淀粉材料的26.8%降至16.6%;热重分析显示原淀粉开始分解温度与复合材料间无显著性差异,但复合材料的质量下降速率明显降低;SEM显示出木质纤维在复合材料中呈现三维网状结构,在复合材料中形成强固的骨架。2. 探讨了涂覆紫外固化涂层对淀粉基发泡材料防潮性能的影响。结果表明,涂层制备中,在酯化淀粉的红外光谱图中出现了不同于原淀粉的吸收带1635 cm^-1（C=C的伸缩振动）、1409 cm^-1、809 cm^-1（C=C的变形振动）和1157 cm^-1（C-O-C伸缩振动）,并且经过光引发剂Irgacure819和紫外光处理后,C=C的吸收带出现减弱或消失现象,表明酯化反应生成了酯化淀粉并且成功地在淀粉侧链引入了不饱和的双键,碳碳双键发生聚合反应,形成网状结构的疏水性涂层,且当淀粉和丙烯酸含量成比例增加时,涂层的吸潮率呈下降的趋势,接触角从原淀粉涂层的53.9°上升到112.7°。将涂覆涂层的淀粉基材料与未涂覆涂层的材料相比,吸潮率明显下降,其中涂覆12%淀粉浓度的涂层对淀粉基材料的防潮保护性最好,吸潮率为6.9%,下降了17.2%。3. 确定了制备不同性能的淀粉基材料的最优工艺参数。通过对淀粉基材料加工过程中的水份含量、螺杆转速、发泡剂含量的试验发泡率、抗压强度的响应值进行二元回归拟合分析,结果表明:对发泡率影响的主次顺序为水份含量、螺杆转速、发泡剂含量,最优工艺为水份含量14.96%、螺杆转速140.23 r/min、发泡剂含量3.12%,该条件下发泡率可达到361%;对抗压强度影响的主次顺序为水份含量、发泡剂含量、螺杆转速,最优工艺为水份含量14.12%、螺杆转速148.20 r/min、发泡剂含量3.00%,该条件下抗压强度达到203 Mpa。4. 结合响应面实验最优结果和实际应用环境中的条件来设计原材料配方、设备参数以及加工工艺,开发出适合不同用途的产品,在缓冲发泡球制品应用中,控制水份含量为15%,挤出机螺杆转速为140 r/min,发泡剂含量为3%,制备得到的发泡材料发泡倍率为360.1%;在支撑强度高的发泡球制品应用中,对淀粉发泡球的硬度要求较高,在制备过程中结合响应面分析结果,控制各参数为水份含量14%、螺杆转速150 r/min、发泡剂含量3%,抗压强度达到195.6 Mpa。