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左旋聚乳酸(PLLA)是一种可降解、无污染的新型高分子材料，具有环保、市场潜力大等诸多优势，正逐渐成为材料研究和应用的热点。但是PLLA材料脆性大、结晶度低、不耐高温的特点限制了其在众多领域的应用。因此对PLLA材料力学性能和结晶度的改性显得十分必要。 将高强高模石墨烯引入到PLLA中可以改善其力学性能、热稳定性和结晶行为，但需要石墨烯在PLLA基体中有良好的分散性能且两者界面结合性能好。因此石墨烯的功能化改性成为目前研究的热点。本文分别通过化学方法和γ射线辐照的方法将不同的聚合物分子链接枝到石墨烯表面，改善其物理化学性能，并表征其增强PLLA复合材料的力学性能、界面性能、结晶行为等。 论文首先采用乳酸缩聚功能化石墨烯的方法制备了表面接枝PLLA分子链的氧化石墨烯（GO-g-PLLA）。结果证明通过这种方法可以一步快捷地将PLLA接枝到氧化石墨烯(GO)表面，改变了GO表层的化学结构，改善了其在有机溶剂中的分散性，进而改善了其在PLLA基体中的分散性以及其与PLLA的界面结合强度。之后，制备了GO/PLLA以及GO-g-PLLA/PLLA复合材料，研究了其界面性能及力学性能的变化，结果发现GO在PLLA基体中分散较差，但其表面大量的-OH、-COOH等官能团与PLLA中的C=O结合形成氢键，因而也表现出较好的增强性能，而GO-g-PLLA在PLLA基体中分散良好，且通过机械铆合作用与PLLA形成良好的界面结合，表现出良好的增强效果。当加入0.5wt％的GO-g-PLLA时，GO-g-PLLA/PLLA复合材料的弯曲强度和拉伸强度相较于PLLA分别增强了114.3％和105.7％。 通过乳酸缩聚法制备的GO-g-PLLA增强PLLA效果较好，但其功能化方法仍然是化学合成法，会造成环境污染及资源浪费。研究表明，γ射线能量大，穿透力极强，能够低成本、高效和均匀的将某些聚合物单体接枝到石墨烯表面。 因此本文又采用γ射线辐照功能化热剥离石墨烯(TRG)的方法成功制备了表面接枝有聚甲基丙烯酸甲酯和聚醋酸乙烯酯的石墨烯(TRG-g-PMMA和TRG-g-PVAc)，并将其与PLLA混合制备复合材料。结果表明，虽然PMMA和PVAc被高效、环保地成功接枝到TRG表面，但其增强PLLA的效果并不明显，接枝到TRG表面的无定形大分子链在一定程度上能够增强PLLA的韧性，但会抑制TRG促进结晶的功能，降低复合材料的结晶度。