随着全球气候条件的恶化以及环境问题的突出,研究如何开发利用生物可降解材料来减少环境污染、促进可持续发展显得尤为重要。淀粉(Starch)是一种广泛存在于植物体内的天然高分子,具有可再生、生物可降解、生物相容好等特性。由于它的来源丰富、绿色无毒且价格低廉,在工业生产中具有广泛的应用,例如在食品、纺织、造纸等行业。淀粉纳米晶(SNC)是通过酸水解得到的一种新型纳米二维材料,具有高模量、高强度、高结晶度且生物可降解等优点,因此可以作为良好的改性试剂来改善聚合物的性能。聚(β-羟基丁酸酯)(PHB)是微生物体内的能源物质,具有良好的生物相容性和生物可降解性,可用作环保型医用材料和食品包装材料。因此,可将生物降解的PHB与SNC复合,制备完全可生物降解的绿色复合材料,通过调控SNC的表面性能来控制PHB的结晶结构和球晶形态。本论文围绕SNC的制备和改性,以及SNC/PHB复合材料的结构与性能方面展开研究,以明确SNC对PHB结构与性能的影响,具体内容如下:(1)通过硫酸水解法制备SNC,并对SNC表面羟基进行乙酰化处理。研究淀粉酸解后以及乙酰化改性后,淀粉形貌、结构和性能的变化。利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察淀粉、SNC和乙酰化淀粉纳米晶(aSNC)的形貌,通过傅里叶变换红外(FT-IR)、核磁氢谱(1H-NMR)和X-射线衍射(XRD)研究化学结构和结晶结构,并对表面性能、热性能和力学性能展开研究。(2)通过溶液共混法制备PHB/SNC和PHB/aSNC复合材料。研究SNC和aSNC对PHB结晶行为的影响。此外,通过二次成核理论很好的解释了两种纳米颗粒在PHB的成核和球晶生长过程中所起的不同作用,进而通过计算相互作用能参数评估了两种纳米颗粒与PHB基体之间的界面相互作用,并从结晶温度Tc、结晶结构、球晶形貌、环带变化等多方面分析了 SNC和aSNC对PHB结晶行为产生不同影响的原因。(3)通过先溶液共混后熔融挤出制备了聚(β-羟基丁酸酯)/聚(丁二酸丁二醇酯)(PHB/PBS)共混物和PHB/PBS/SNC三元复合材料,研究了 SNC加入前后共混物两相形态、结晶结构、结晶温度和力学性能的变化,并对SNC在PHB/PBS共混物中的分散情况加以研究,进一步探讨了 SNC与PHB和PBS两相之间的相互作用。淀粉纳米晶的加入对PHB和PBS两相的结晶温度产生了不同响应,PHB的结晶温度对SNC的含量具有依赖性而PBS则不然。本文提出了一种新的评估纳米粒子在共混物中分散情况的方法:通过研究聚合物对结晶温度的依赖性来预判纳米粒子在不相容两相中的分散情况,该方法适用于纳米晶体填充半结晶性不相容共混物体系。