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本文采用熔体共混与复合技术,将PLA分别与热塑性淀粉(TPS)、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)、聚己二酸-1, 3-丁二醇酯(PBA)和纳米炭黑(CB)进行共混、增塑和无机纳米填料复合等改性以提高PLA的性能和实用性。PLA与热塑性淀粉(TPS)进行共混,不仅降低PLA材料的成本,还提高其应用性能。实验证明,水含量对淀粉的塑化至关重要,干燥的淀粉很难塑化完全;同时也发现,水的存在使PLA在熔融加工过程中会发生水解,导致PLA分子量降低,性能恶化。为了提高无水淀粉的塑化效果,改善无水热塑性淀粉(DTPS)与PLA共混体系的分散性,首先采用柠檬酸(CA)为无水淀粉的促塑化剂和PLA/DTPS共混体系的相分散剂。研究发现基于干燥淀粉质量2%的CA就能够显著提高其塑化效果和熔体流动性,从而有效改善PLA/DTPS共混体系的分散性。采用过氧化二异丙苯(DCP)引发马来酸酐(MAH)接枝PLA为反应型增容剂,使用“两步法”挤出工艺对PLA/DTPS共混体系进行增容改性。实验证明, PLA/DTPS共混体系在MAH和CA共同作用下,两相之间的分散性和相容性显著提高,PLA/DTPS共混体系的性能得到明显改善,体系的拉伸强度可达40MPa,优于PLA自身强度。根据实验结果,总结出CA和MAH对PLA/DTPS共混体系有分散–接枝协同增容作用。柠檬酸酯类增塑剂虽然能够有效增塑PLA,但由于析出严重而影响柠檬酸酯的应用。本文首次采用PBA作为PLA增塑剂,对比研究发现当增塑质量大于20wt%时,PBA较ATBC具有更高的增塑效率。PBA增塑的PLA体系的断裂伸长率可达到600%以上,并且能够保持23.7MPa的拉伸强度。PBA的加入能够有效降低增塑PLA膜的水蒸气透过率,改善PLA熔体流动性和加工性能。CB不仅能够提高PLA材料的拉伸强度,还可以获得可生物降解导电聚合物,并且通过控制复合体系中增塑剂与CB的浓度使材料的电导率可控。将CB经ATBC或PBA浸润处理后,可以显著提高CB与PLA基体之间的相容性,从而获得高分散PLA/CB复合体系。加入增塑剂后,PLA/CB复合体系的电导率提高了1个数量级,体系的拉伸强度和断裂伸长率可以分别保持在45MPa和100%以上,具有良好的应用前景。此外,CB的加入还有效抑制了共混体系中增塑剂的迁移和水蒸气透过率。