淀粉具有来源广泛、可再生及易改性等优点,在全生物降解材料领域中具有广阔的应用前景。然而,淀粉的葡萄糖单元结构存在众多的羟基,在分子链内部和分子链之间形成强烈的氢键作用,导致淀粉难以热塑加工,应用受限。以甘油为增塑剂,借助螺杆剪切作用,破坏淀粉的氢键作用力,所得热塑性淀粉（TPS）也因高脆性、低耐水性和耐热性等缺陷而无法广泛应用。因此本论文对淀粉进行离子改性,通过金属离子与羟基形成的配位键构造螯合结构,增加TPS分子链之间的作用力,以达到提高TPS力学和热学性能的目的。基于相形态和界面结合强度的调控机理,对TPS进行酸化改性,降低TPS的熔融黏度,继而与聚对苯二甲酸丁二醇-己二酸丁二醇共聚酯（PBAT）挤出制备PBAT/TPS共混物,将为高性能TPS的制备和应用提供新方法和理论指导。本文考察了反应挤出过程中钙盐种类对TPS性能的影响机制,分别采用Ca²⁺含量为1 wt.%（基于淀粉质量）的马来酸钙、氯化钙和葡萄糖酸钙（CG）与淀粉/甘油混合物（70:30 wt.%）在145°C下反应挤出。对产物采用DMA和拉伸实验测试,结果表明只有CG对TPS具有增强作用;进一步考察CG含量（5-20 wt.%）对TPS性能的影响规律,采用FTIR、XPS、SEM和EDS对CG改性TPS（TPS-CGs）的结构进行表征,测试结果表明Ca²⁺与淀粉单元结构上的羟基化合形成配位键,形成具有刚性性质的螯合结构;采用TG-IR、DMA、力学测试考察Ca²⁺含量对TPS-CGs热学和力学性能的影响机制,随着CG含量增加,TPS-CGs的T_g由48.1°C增加至66.8°C,TPS-CGs中淀粉的分解温度从314°C提升至326°C,CO、呋喃等有毒气体释放量大幅度降低,其拉伸强度和缺口冲击强度分别从4.7 MPa和2.1 J/m增加到7.4 MPa和3.2 J/m。本内容的研究表明,CG与淀粉/甘油混合物（70:30 wt.%）反应挤出,所得螯合结构能显著提高TPS的热学性能和力学性能。基于共混物的相形态和界面结合强度的调控机理,本论文采用有机酸对TPS酸化改性,探究有机酸种类对TPS和PBAT/TPS结构和性能的影响机制。采用1 wt.%（基于淀粉质量）的酸化剂A（A）、酸化剂B（B）、丁二酸、硬脂酸、乳酸与淀粉/甘油混合物（70:30wt.%）在145°C下挤出获得酸化改性TPS,再与PBAT共混挤出制备PBAT/TPS（70:30wt.%）。特性粘数、动态流变和SEM测试结果表明,A在挤出过程中将淀粉分子量由18.6×10⁴降低至9.6×10⁴,有助于提高PBAT和TPS的相容性,使PBAT/TPS-A相形态呈现均一相。进一步考察不同含量的A、TPS-A对PBAT/TPS-A结构和性能的影响机制,特性粘数、FTIR、毛细管流变测试结果表明A可降低TPS中淀粉的分子量和TPS的剪切黏度,且A不与淀粉发生酯化反应;接触角测试、DMA、动态流变和SEM等测试的结果说明,A对PBAT/TPS-A增容效果明显,能有效提高两相之间的界面粘合力,增加PBAT与淀粉分子链之间的相互作用,使得TPS以微纳级的颗粒形式均匀分散在PBAT中,当A含量为0.5 wt.%时,TPS-A在PBAT基体中平均粒径仅为184 nm;对PBAT/TPS-A的力学、降解性能等测试结果表明,TPS-A-0.5能增加PBAT韧性,与PBAT/TPS相比,PBAT/TPS-A-0.5（70:30 wt.%）的断裂伸长率从942%增加至1311%,降解速率提高了38.9%。本内容研究发现,在挤出过程中A与TPS主要发生酸化反应,显著降低淀粉的分子量和TPS的剪切黏度,有效减小TPS-A在PBAT基体的分散尺度,形成微纳米分散相;A同时起到增容剂作用,使PBAT/TPS-A呈现均一相形态,且具备良好的生物降解性能。这种新型高性能共混物将在吹膜材料领域具有广阔应用前景。为探索PBAT/TPS-A拉伸取向和吹膜成型对其形态和性能的影响机理,论文采用不同吹胀比对PBAT、PBAT/TPS（70:30 wt.%）和PBAT/TPS-A-0.5（70:30 wt.%）在160°C下进行挤出吹塑成型,采用SEM、力学测试、阻隔性能测试等手段研究取向作用对薄膜形态和性能的影响机理。当吹胀比为3.75时,PBAT/TPS-A-0.5薄膜内形成PBAT包裹TPS的微观形貌,且TPS-A沿拉伸方向进行分布,与PBAT/TPS相对比,其横向/纵向拉伸强度分别提升了83.2%和44.0%,气体渗透系数和水渗透系数分别从5.3×10^-9cm³·cm·cm^-2·s^-1·Pa^-1、5.4×10^-6 g·m·m^-2·s^-1·Pa^-1降低至3.7×10^-9 cm³·cm·cm^-2·s^-1·Pa^-1、5.3×10^-6 g·m·m^-2·s^-1·Pa^-1。因此本文以酸化改性挤出PBAT/TPS-A-0.5薄膜具有优异的力学性能和阻隔性能,展现出广阔的商业化应用前景。