作为传统石油基聚合物泡沫的理想替代品,聚乳酸(PLA)泡沫因其良好的生物相容性和环境友好性受到了广泛关注。然而,由于其结晶速率慢和熔体黏弹性差,这对于制备高发泡倍率、高泡孔密度的PLA泡沫是一个挑战。为了改善PLA的发泡性能,本文通过开环聚合的方法合成了木质素接枝聚乳酸共聚物(LG-g-PLA),并以LG-g-PLA作为PLA的发泡成核剂,通过间歇式发泡的方法制备得到了高发泡倍率、高泡孔密度和力学性能优异的全降解PLA微孔发泡材料,系统研究了 LG-g-PLA中接枝聚乳酸的含量及其添加量对PLA流变,结晶及发泡性能的影响。通过研究不同木质素含量的PLA微孔发泡材料发现,木质素的添加降低了 PLA熔体的储能模量与复数黏度,表现出典型的假塑性流体特征。结晶性能表明,木质素的添加提高了 PLA的结晶度和熔融温度以及晶体的堆积更紧密,但是冷结晶温度向高温方向移动并延长了结晶过程。相对于纯PLA体系,在适量的木质素含量下,PLA泡沫的发泡倍率和泡孔密度提高,表观密度与泡孔尺寸降低。然而,当木质素的添加量过高时会导致PLA泡沫的泡孔结构劣化,泡孔围绕着木质素呈现放射状分布,泡孔尺寸由小向外逐渐变大。采用开环聚合法制备了不同接枝聚乳酸含量的木质素接枝共聚物,并对接枝共聚物进行了表征。结晶性能表明,添加不同接枝聚乳酸含量的LG-g-PLA均能降低PLA的冷结晶温度,提高PLA的结晶速率和结晶度,改善PLA的结晶堆积结构,但并未改变晶型结构;流变性能表明,随着接枝聚乳酸的含量降低,LG-g-PLA/PLA复合体系的黏弹性降低,复数黏度的牛顿平台向高频方向移动;发泡性能表明,较高的接枝聚乳酸含量可以提高体系的发泡倍率和泡孔密度,减小泡孔尺寸。当接枝聚乳酸含量为90%时,LG-g-PLA/PLA的发泡性能最佳。通过使用LG-g-PLA作为发泡成核剂来改善PLA的发泡性能,分析了不同添加量的LG-g-PLA对PLA结晶诱导泡孔成核、流变行为和发泡性能的影响。结果表明,LG-g-PLA 具有异相成核作用可以提高 PLA 的结晶速率和结晶度。与纯 PLA 泡沫相比,添加LG-g-PLA有助于减小平均泡孔尺寸,提高泡孔密度和发泡倍率。当添加3 wt%的LG-g-PLA时,PLA发泡材料的泡孔密度为3.22×109个/cm3,发泡倍率增加至36.54倍,压缩强度是纯PLA泡沫的1.6倍。