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聚羟基丁酸戊酸共聚酯(Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)，PHBV）是由细菌合成，在菌体中主要作为碳源和能源的贮存物质。PHBV具有热塑性，并且与合成高分子材料有着相近的机械性能。其生物可降解性、生物相容性和环境友好的特性使其在生物医药、食品包装、纺织等领域有着广阔的应用前景。 3-羟基戊酸单元(3-hydroxyvalerate，HV)含量较低的PHBV制品在室温下存放一定时间之后因二次结晶而变脆。通过共聚入较高含量的HV单元可以提高PHBV的韧性，但HV含量较高时，其熔点大幅度降低，影响其应用范围。本论文针对PHBV的上述问题，研究改善PHBV性能、拓宽其应用的方法及相关机理。从调控PHBV聚集态结构出发，研究可以使其韧性较大幅度提高的β晶的形成与转化，以及β晶的增韧机制;并研究了PHBV与左旋聚乳酸(PLLA)熔融共混体系在酯交换剂醋酸锌存在下的微观相态结构、力学性能和酯交换机理。本论文的主要结果如下: 1、PHBV中β晶的形成与转化 研究发现拉伸过程中β晶可能由α晶和无定形转化而来;相比于30℃，65℃拉伸更有利于β晶的形成;在连续升温和等温退火过程中，β晶逐步向α晶转化，是一个固固相转变过程。基于拉伸和变温过程中的红外光谱研究结果，对PHBV与羰基伸缩振动相关的吸收峰进行了初步指认。 2、PHBV在拉伸过程中β晶的增韧机理 采用原位WAXD和SAXS对比研究了含有和不含有β晶的PHBV膜在拉伸过程的结构演化，结果表明含有β晶和不含有β晶的高度取向膜都由纤维晶结构组成，这种由shish-kebab组成的纤维晶结构嵌在有一定取向的无定形缠结网络中。不含有β晶的膜有更高的结晶度和片晶厚度。含有β晶的体系，在拉伸过程中α晶或无定形向β晶转化，β晶含量逐渐增加，同时β晶发生破裂与相对滑移，α晶粒发生破碎和倾斜。在拉伸过程中，含有β晶的体系由纤维晶间的相对滑移来承担主要的应变，表现出更好的断裂伸长率和韧性;不含有β晶的体系，由片晶间的分离来承担主要应变，断裂伸长率小，表现出脆性。β晶的增韧作用主要表现为两个方面:β晶中分子链相对于α晶和无定形中的分子链更容易发生相对滑移，进而可承担较多的应变量;β晶的存在使得片晶间分子链的较高缠结程度得以保留，从而使片晶间的分离不易发生。 3、醋酸锌调控下PLLA/PHBV共混体系的结构与性能 将少量醋酸锌引入PLLA/PHBV熔融共混体系，制备了一种具有生物可降解性和生物相容性的生物基聚酯材料。该制备方法简单有效、适用于工业化生产，并且较大程度地改善了共混体系的机械性能。对该共混体系的机械性能、相容性、相态结构和分子链结构进行了较为系统的研究。主要结论如下: a.在醋酸锌质量分数为0.1％时，共混体系的断裂伸长率相比于未加入醋酸锌的体系，增加将近一倍。适量醋酸锌改善了共混体系的机械性能。SEM和DMA结果表明PHBV和PLLA两相间的相容性提高。SEM和IR结果表明在醋酸锌的催化作用下PHBV和PLLA之间发生了酯交换反应，酯交换产物作为界面相容剂提高PHBV和PLLA两相间的相容性和共混体系的韧性. b.PHBV的热降解与PLLA和PHBV酯交换反应之间存在竞争，PHBV的热降解被酯交换反应所抑制。