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淀粉基薄膜一般具有生物降解性、绿色环保、来源广泛等优点,在薄膜应用上具有良好的前景。但由于其易吸水、脆性大,且拉伸强度较差等缺点,限制了它们在薄膜包装等行业的应用和发展。本文以木薯淀粉、低密度聚乙烯（LDPE）为原料、甘油为增塑剂,选用三种不同表面性质的纳米二氧化硅（SiO2）为增强材料,分别为亲水TSP-H10、疏水TSP-L12和疏水TSP-L15,利用转矩流变仪、平板硫化仪通过熔融法制备热塑性木薯淀粉（TPS）/低密度聚乙烯（LDPE）/纳米二氧化硅（SiO2）复合材料,采用转矩流变仪、毛细管流变仪研究复合材料的流变性能;采用差示扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TG）研究复合材料的热性能;利用万能试验机研究复合材料的力学性能;利用光电雾度仪、接触角测量仪研究复合材料的稳定性能;使用偏光显微镜（PLM）、扫描电镜测试（SEM）、X-射线衍射分析（XRD）等方法研究TPS/LDPE/SiO2复合材料的结构。研究结果如下:通过塑化实验测试、转矩流变仪毛细管实验对TPS/LDPE/SiO2复合材料的流变性能进行测试表征,结果表明:LDPE、SiO2加入,改善了TPS/LDPE/SiO2复合材料加工性能,复合材料的塑化扭矩增加和平衡扭矩减小;其中添加亲水TSP-H10时的塑化性能最好,复合材料的剪切应力τ最大。添加了5份亲水TSP-H10和5份疏水TSP-L12的TPS/LDPE/SiO2复合材料的非牛顿指数最小均为0.03,复合材料都表现出来假塑性流体性质,非牛顿指数越小,说明非牛顿性越强,即假塑性越强,随着剪切速率的变化粘度变化越明显。通过万能试验机对TPS/LDPE和TPS/LDPE/SiO2复合材料的力学性能进行测试分析。结果表明:随着LDPE的用量从0份增加到30份时,TPS/LDPE复合材料的应力随着增大,由1.18 MPa增大至2.85 MPa,应变由89%降低至8.2%;拉伸强度由1.2MPa增大到3.26MPa,添加SiO2后复合材料的力学性能进一步提升,其中添加7份疏水TSP-L12后复合材料的力学性能最好,拉伸强度为5.01 MPa,比TPS增大了3.83 MPa。蠕变行为实验结果显示复合材料样条均没有断裂,能够顺利进行蠕变行为实验,添加LDPE后TPS的柔性和延伸性增加,SiO2能提高TPS/LDPE复合材料的耐蠕变性。通过DSC、TG对复合材料的热性能进行测试分析,结果表明:随着LDPE用量的增加,TPS/LDPE复合材料的熔融焓升高,复合材料的结晶度也随着升高,30份时达到32.24%。添加疏水SiO2后TPS/LDPE/SiO2复合材料的熔融峰、结晶峰温度有所降低;添加疏水SiO2的TPS/LDPE/SiO2复合材料热降解温度高于添加亲水SiO2,通过Kissinger热降解动力学进一步分析复合材料的热性能,分析发现复合材料的热降解活化能有所提高,其中添加亲水SiO2的复合材料要低于添加疏水SiO2,所以添加疏水SiO2能更大提升TPS/LDPE/SiO2复合材料的热稳定。通过接触角测量仪、光电雾度仪、吸水性分析、自然降解性测试等仪器和方法对TPS/LDPE复合材料和TPS/LDPE/SiO2复合材料进行稳定性表征。结果表明:添加LDPE、SiO2后的复合材料接触角增大,复合材料由亲水性材料转变为疏水性材料,其复合材料的吸水性随LDPE、SiO2的增加而减小;其次与淀粉分子链上羟基反应形成氢键的几率降低,淀粉的结晶程度提高,致密性提高,降低了亲水性。复合膜的透明性下降,SiO2含量越多,复合材料的透光率越低;通过不同时间的降解率数据变化分析,可以为生产满足农作物生长过程各个阶段的需求的降解薄膜提供数据支持;当降解时间为21 d时,三种不同的SiO2的降解率相差不大,以添加5份为例,其中亲水TSP-H10的降解率为60.22%,疏水TSP-L12的降解率为62.38%,疏水TSP-L15的降解率为68.64%。SEM结果表明:随着SiO2份量的增加,复合材料的相容性变差,会发生团聚现象,使其在淀粉中的分散性变差。当亲水TSP-H10用量为2份时,其在复合材料中的分散性较好,容易被包裹在淀粉基体中。PLM结果表明:随着LDPE的增加,复合材料的球晶随着减少,且球晶大小随份量的增加而增大。而SiO2份量的增加,薄膜的偏光图表面光度呈现下降的趋势,球晶数量随着减少,使得薄膜的均一性变差,复合膜的透明性下降。XRD结果表明:LDPE的加入使得TPS/LDPE复合材料的衍射峰发生变化,使其结晶型由A型+V型晶体转化为B型+V型晶体;而纳米SiO2的加入对复合材料的衍射峰起到增强作用,但对TPS/LDPE/SiO2复合材料的整体晶体结构没有发生明显的改变,结晶型仍为B型+V型。FTIR分析说明:在SiO2作用下,复合材料形成了C-O-Si键,使得淀粉分子间的作用力被抑制,羟基数量减少,复合材料分子作用力加强。添加疏水SiO2比添加亲水SiO2的复合材料淀粉间的羟基数量少,分子间作用力大,复合材料表现出来的疏水性能好。本文结合广西地域优势,充分利用本土资源,利用木薯淀粉、低密度聚乙烯和纳米二氧化硅制备可降解薄膜,适用于植物生长各个阶段,为木薯淀粉膜应用提供一定的理论基础。