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聚乳酸（PLA）是一种重要的生物可降解高分子材料,是石油基塑料的理想替代材料。然而,聚乳酸分子链中长支链少,熔体强度低,难以得到高倍率的发泡材料。本文主要针对聚乳酸发泡困难的缺点,对聚乳酸体系进行改性,以提高其发泡性能。主要研究包括:制备表面接枝改性纳米二氧化硅（SiO2）,对比硅烷偶联剂KH560和双酚A环氧树脂接枝改性纳米SiO2填充聚乳酸对复合材料性能的影响;然后改变环氧功能化纳米二氧化硅含量,获得各项性能优异的纳米复合材料,最后将纳米复合材料以超临界二氧化碳为发泡剂在高压反应釜中应用压力诱导发泡技术,制备聚乳酸纳米复合泡沫塑料。文中采用FTIR、TG、DSC、SEM和力学性能等测试方法研究硅烷偶联剂和环氧树脂改性后纳米二氧化硅,结果表明,双酚A环氧树脂改性后纳米二氧化硅表面引入了环氧基。聚乳酸基体中添加2%双酚A环氧树脂改性的纳米二氧化硅,纳米粒子能较好的分散在树脂基体中,通过分形学方法评估纳米SiO2在聚乳酸中的分散效果,发现SiO2-g-SM827的分形维数较小,SiO2-g-KH560分形维数次之,而未改性SiO2分形维数大于1.5。此外,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度分别提高14.52%、20.71%和24.77%;纳米粒子加入还极大提高聚乳酸的结晶速率,结晶度达22.92%。研究聚乳酸纳米复合体系的发泡性能,本文采用微孔发泡动态模拟装置和哑铃状发泡高压釜设备,以超临界二氧化碳为发泡剂,研究饱和温度、发泡温度、饱和时间、结晶、饱和压力和释压速率对泡孔形态结构、泡孔尺寸分布、泡体密度和体积膨胀率的影响。研究发现,在145-185℃内随着饱和温度升高,聚乳酸纳米复合体系发泡材料泡孔平均直径先减小后增大,泡孔密度和体积膨胀率先增大后下降;在70-100℃,随着发泡温度的提高,泡孔平均直径呈现先减小后增大现象;随着饱和时间延长,泡孔平均直径减小,泡孔密度增大,但当饱和时间大于2h后,延长饱和时间对泡孔结构和形态影响不大;结晶使得泡孔平均直径减小,泡孔密度增大;随着饱和压力增大,泡孔尺寸分布变窄,泡孔平均直径和泡体密度下降,泡孔密度和体积膨胀率显著增大,18MPa下发泡,泡孔平均直径为11.59um,泡孔密度达4.84×108cell/cm3,泡体密度为0.13g/cm3,体积膨胀率为9.55;当压力降速率由84.21MPa/s下降至11.85MPa/s时,泡孔的的平均直径由12.32um增大至31.19um,泡孔密度由3.17×108个/cm3下降至2.40×107个/cm3。