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本文围绕聚乳酸（PLA）和还原氧化石墨烯（rGO）改善热塑性聚氨酯弹性体（TPU）及其发泡材料的性能而展开研究。首先,采用熔融混炼制备TPU/PLA共混物并进行超临界二氧化碳（Sc-CO2）发泡,研究PLA含量对共混物相形态和力学性能及发泡样品泡孔结构的影响。其次,将溶剂交换和氧化石墨烯（GO）原位化学还原相结合制备TPU/rGO纳米复合材料,研究GO还原和所形成rGO的剥离分散对所得纳米复合材料介电和力学等性能的影响;对该纳米复合材料进行Sc-CO2发泡,通过改变rGO含量和发泡温度,研究TPU纳米复合材料粘弹性对发泡样品泡孔结构的影响。最后,采用注维生素C水溶液模式的水辅助混炼挤出（WAME）连续化制备TPU/rGO纳米复合材料,研究分析水对GO原位还原的影响。当PLA含量从20增加至40 wt%时,TPU/PLA共混物的相形态从海岛演变为共连续,TPU和PLA连续相内分别分散有PLA小液滴和TPU大液滴。PLA对TPU起增强作用,提高TPU的动态储能模量。PLA显著改善TPU发泡样品的开孔率。20 MPa饱和压力和160°C发泡温度下所得发泡样品的开孔率由TPU的2.2%提高至TPU/PLA60/40共混物的26.6%,这归因于该共混物相形态以及TPU与PLA流变性能的显著差异。采用维生素C为还原剂,通过溶剂交换和GO原位化学还原法制备了GO被成功还原的TPU/rGO纳米复合材料,所形成的rGO被良好地剥离分散在TPU基体中。根据流变测试结果,推测含0.5和0.75 vol%rGO的TPU纳米复合材料中形成了rGO渗流结构。这两种样品的动态储能模量和熔体强度明显较高,这可能是由rGO渗流结构所引起的。该两样品的介电常数（ε′）在低频区呈现强的频率依赖行为,这表明可能形成了rGO纳米电容器网络。GO的成功还原增强了所形成rGO的界面极化能力,其与rGO渗流结构的综合作用使样品呈现高的ε′（含0.75 vol%rGO的样品在1 kHz处的ε′达151,是TPU样品的21.6倍）。180°C下对这两种纳米复合材料进行发泡,获得了纳米孔结构,但泡孔密度较低,这归因于复合材料较高的熔体强度和弹性。提高发泡温度至200°C,获得了高泡孔密度和膨胀比（分别达2.21×10122 cells/cm3和1.81）的纳米孔发泡样品。Sc-CO2发泡显著降低TPU纳米复合材料介电损耗,这归因于rGO渗流结构被泡孔膨胀所扰乱。对不同螺杆结构所形成流道中的TPU熔体流动的数值模拟结果表明,在反向元件的上游布置90°错列角捏合块可显著增强螺杆的建压能力、增加流道内熔体的停留时间和剪切应力。对高压水环境下TPU熔体粘度的测试结果表明,水对TPU熔体起塑化作用。WAME过程中,水促进TPU的结晶和氢键形成,从而提高所制备TPU样品的力学性能。在TPU/GO复合材料WAME过程中,水促进GO的原位热还原和原位化学还原,分别表现为GO中羧基和羟基的有效去除。这归因于水的塑化和螺杆的混炼作用。水对TPU的塑化作用增强其分子链向GO片层间插层,这增加GO与TPU相互作用的面积,从而促进GO的原位热还原;螺杆的混炼作用促进维生素C水溶液进入GO片层间,增加维生素C与GO的反应面积,从而促进GO的原位化学还原。原位还原改善了所制备TPU/rGO纳米复合材料的介电性能。