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为了解决石油基塑料引起的环境污染问题,以及缓解石油资源短缺的危机,制备生物可降解的复合材料迫在眉睫。本文利用聚己二酸丁二醇酯(PBA)基聚氨酯预聚体作为生物质和聚乳酸(PLA)的增容剂,在密炼机中制备了三种生物质/PLA复合材料。首先探究PBA基聚氨酯预聚体(PBAPUP)对淀粉/PLA复合材料增容效果的影响,以及对淀粉/PLA复合材料结构与性能的影响。然后通过改变PBAPUP含量,进一步探究不同PBAPUP含量对淀粉/PLA复合材料结构与性能的影响。由于生物质填料的种类对复合材料的性能也有重要影响,所以最后采用了三种不同生物质,探究PBAPUP对三种生物质/PLA复合材料结构与性能的影响。本文主要由以下三个部分构成:(1)研究PBAPUP对淀粉/PLA复合材料结构与性能的影响。测试结果表明,与淀粉和PLA简单熔融共混物相比,加入PBAPUP的淀粉/PLA复合材料更加相容,并且复合材料的力学性能和热稳定性显著提高。红外结果进一步表明加入PBAPUP后,复合材料中淀粉与PLA之间形成了一种微型界面结构。聚氨酯预聚体上的异氰酸酯基团与淀粉中的羟基发生反应形成化学交联作用;同时其软段部分与PLA基质通过物理相互作用力相容,增强了淀粉与PLA之间的界面粘附力,最终使得淀粉与PLA相容性增加。因此,证明了 PBAPUP对淀粉/PLA复合材料有增容效果。(2)研究不同PBAPUP含量对淀粉/PLA复合材料结构与性能的影响。结果表明,随着PBAPUP含量的增加,增容后的复合材料的断裂伸长率、冲击强度以及疏水性能也随之增强。这是因为淀粉与PBAPUP以氨酯键形成的化学交联作用增强,导致复合材料中淀粉与PLA的界面粘附力增强。因此,可以说明PBAPUP含量对淀粉/PLA复合材料结构与性能有重要影响。(3)研究PBAPUP对三种不同的生物质/PLA复合材料结构与性能的影响。结果表明,加入PBAPUP后的淀粉、木粉或大豆分离蛋白与PLA的复合材料,界面相容性均有所提高,并且增容后的复合材料的力学性能等均提高。但是,增容后的淀粉/PLA复合材料的界面相容性改善效果更佳,这是因为相同生物质含量的复合材料中,淀粉与聚氨酯预聚体反应的活性基团更多,更利于聚氨酯相容界面层的形成。因此,证明了 PBAPUP可以明显改善生物质/PLA复合材料的相容性,是因为聚氨酯相容界面层的形成,使得界面层既能与生物质相容,也能与PLA基质相容。