聚乳酸(PLA)是一种由可再生资源得到的热塑性聚酯,具有生物相容性好、力学强度高以及加工成型性能优良等特性,然而,其质脆、结晶速率缓慢导致耐热形变温度低以及价格高等缺点,限制了它的实际应用。本文通过含有多元环氧的化合物ADR对聚乳酸与热塑性聚酯弹性体-聚已二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、淀粉的共混物进行原位增容,制备具有较高韧性的PLA/PBAT/ADR以及PLA/PBAT/淀粉/ADR共混材料。主要研究内容如下:(1)研究ADR对PLA/淀粉及PBAT/淀粉两个体系的熔体加工稳定性,微观形貌和拉伸性能的影响,扭矩和熔融指数的测试结果表明ADR与PLA/淀粉和PBAT/淀粉发生了扩链反应。SEM照片显示原位增容使得PLA/淀粉、PBAT/淀粉界面相容性提高。加入ADR后的复合体系拉伸性能提高,对于PLA/淀粉/ADR体系,当加入1 phr的ADR时,复合体系较未加ADR的二元体系拉伸强度提高约10 MPa。对于PBAT/淀粉/ADR复合体系,加入1phr的ADR,拉伸强度较二元体系提高约1 MPa,断裂伸长率提高约100%。(2)研究ADR添加量以及加料方式(一步法和两步法)对PLA/PBAT(60/40)共混物流变性能、微观形貌、冲击性能和拉伸性能、结晶动力学的影响。ADR对PLA/PBAT有较强的扩链和原位增容效应,使得扭矩提升、熔体流动速率下降。由SEM照片可知,ADR改善PLA和PBAT的界面相容性,并且通过两步共混法的工艺改善,相比一步法的相尺寸更加细化,界面相容性更好。冲击性能和拉伸性能的测试结果表明,加入ADR为1phr时,一步法所得PLA/PBAT/ADR(60/40/1.0)样条的缺 口冲击性能由 PLA/PBAT (60/40)的 6.75 kJ/m2提升到42.49 kJ/m2,而两步法进一步提升至74.48 kJ/m2。对于拉伸性能,拉伸强度的变化并不明显,而断裂伸长率的变化明显。加入1phr ADR时,一步法所得材料的断裂伸长率从64.8%提升到87.0%,而两步法大幅度提升至406.8%。因此,由两步法制得的样品性能提升最佳。通过DSC结晶动力学分析发现,PLA/PBAT/ADR体系的t1/2随着等温温度的升高(115℃～125℃)而延长。ADR的加入会使体系的结晶速率常数K值变大,并且ADR含量越多,体系的K值越大。另一方面,相同Tc下,相同配比的体系,两步法比一步法K值大,t1/2小。(3)研究ADR添加量以及加料方式对PLA/PBAT/淀粉/ADR复合体系的加工流动性、微观形貌及拉伸性能等的影响。由扭矩实验和熔融指数可知,ADR与PLA/PBAT/淀粉发生了扩链反应,分子量变大,熔体流动速率变小。SEM照片显示ADR的加入可改善PLA/PBAT/淀粉复合体系的界面相容性。相较于一步加料法,两步加料法使得PBAT分散相相尺寸更加细化,相容性更好。同时,两步法也有利于增强淀粉颗粒与PLA基体的界面粘附力。拉伸性能试验中,由于ADR的加入改善界面相容性,增强界面结合力,因此拉伸性能得到提高。当加入2phr的ADR时,其断裂伸长率从5.58%提升到42.08%。而通过两步加料法制得的复合体系,PLA与PBAT以及与淀粉颗粒间的界面相容性得到进一步改善,PBAT相尺寸更加细化,其拉伸性能也进一步提高。对于加入2 phr的ADR样品,其断裂伸长率从一步法的42.08%提高到65.16%。证明两步加料法能获得性能更加优良的PLA改性材料。