聚乳酸（PLA）是一种环境友好的生物高分子材料,由于其优异的物理机械性能、可再生性、生物降解性和相对良好的可重复利用性而成为众多生物高分子材料中的领跑者,是研究和应用最广泛的生物高分子材料之一。其中,天然纤维增强聚乳酸复合材料改善了聚乳酸的一些缺点,同时由于复合材料的绿色和可完全降解性,是开发不同应用领域的生物可降解材料的理想选择。复合材料的两相界面极大的影响着材料的力学和其他性能,在复合材料中加入界面相容剂能有效的增加界面强度,从而改善复合材料的力学性能。本文通过熔融反应制备了含有不同含量马来酸酐的接枝物,并在相同的加工条件下使用环氧树脂和三环氧丙基异氰尿酸酯制备了含有环氧基团的双单体接枝物,运用FTIR、1H-NMR、凝胶率测试等多种手段,深入研究了接枝物结构与性能的关系。将接枝物作为界面相容剂制备大麻纤维/聚乳酸复合材料,研究了接枝物的增容机理以及复合材料的力学性能、流变机理、热性能等。主要内容包括以下几个部分:1.通过红外和核磁表征推测了三种接枝物的结构,并通过核磁表征计算了接枝物的接枝率。聚乳酸链在引发剂DCP的作用下形成自由基与马来酸酐的双键发生反应形成PLA-g-MAH接枝物,随着MAH的浓度的增加,接枝物的接枝率先增加后减小。当接枝物加入环氧基团时,环氧基团开环与接枝在聚乳酸上的马来酸酐反应,从而接枝在聚乳酸上形成PLA-g-MAH-E/T,未参与接枝反应的环氧基团与聚乳酸分子链端羟基/端羧基发生反应,发生扩链或形成交联结构。随着环氧基团数目的增加,接枝率下降,接枝物出现凝胶现象。2.复合材料中随着大麻纤维含量的增加,PLA/H复合材料的各项力学性能提高,DMA测试表明加入大麻纤维能有效提高储能模量,相同的趋势也出现在复合材料动态剪切流变学测试中,但是由于两相界面强度较弱,大麻纤维受力后从基体中脱粘拔出。DSC测试显示,大麻纤维的加入对复合材料的玻璃化转变温度和熔融温度并未产生显著的影响,且由于纤维的异相晶核作用使PLA/H复合材料的初始结晶温度降低,结晶度明显提高。3.当加入PLA-g-MAH接枝物作为相容剂之后,随着大麻纤维和接枝物含量的增加,复合材料的力学性能比同纤维含量的PLA/H复合材料弯曲模量等提高,说明接枝物对两相界面有增强作用,SEM照片也证明了这一点,大麻纤维拔出的现象减少,同时大麻纤维通过较强界面反应链接于聚乳酸分子链上,限制了聚乳酸分子链的运动能力,DSC测试显示复合材料的起始结晶温度升高。由于接枝物的分子量较低,PLA/H/MAH复合材料的DMA和动态剪切流变学测试中,动态模量有所降低。4.当加入PLA-g-MAH-E接枝物作为相容剂之后,因为接枝物中的环氧树脂消耗部分已接枝的酸酐基团,使接枝物的接枝率下降,复合材料的两相界面强度降低,表明环氧对大麻纤维表面的羟基以及对聚乳酸中酯基的增容效果不如酸酐基团有效,PLA/H/MAH-E复合材料的力学性能下降。5.PLA-g-MAH-T接枝物出现了凝胶现象,说明接枝物中存在交联结构,使得接枝物中非极性部分无法与聚乳酸基体产生较好的缠结,提高界面强度。因此PLA/H/MAH-T复合材料的各项力学性能有所降低,但是在流变学测试中,交联结构增加了复合材料的零切粘度。同时接枝物的结构也影响了复合材料的结晶性能,有部分复合材料出现了双重熔融峰。