聚乳酸(PLA)是一种热塑性聚酯,它是一种环境友好型材料,PLA因其高强度、生物相容性好等特点得到了广泛的应用。然而,PLA的脆性、低熔体强度、结晶速率慢等缺点仍限制了PLA的应用范围。因此,改性聚乳酸的研究就显得尤为重要。本文通过核壳改性剂(PB-SAG)增韧聚乳酸,其以聚丁二烯(PB)为核,苯乙烯/丙烯腈/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(SAG)为壳。然而软组分的加入会导致强度的下降。本文通过环氧基多功能扩链剂ADR4370s(CE)提高PB-g-SAG对PLA性能的改性能力,以及通过多壁碳纳米管(MWCNT)和蒙脱土(MMT)的添加对PLA/PB-SAG共混体系进行增强制备了三组不同的共混物。考察了CE、MWCNT、MMT对PLA/PB-SAG共混物各项性能的影响。研究结果如下:(1)研究了CE、PB-SAG的加入PLA对共混体系DSC、DMA、流变性能、机械性能和微观形貌的影响。共混结束时的扭矩和温度和共混物样品的储能模量、复数粘度等表明,共混物中发生了反应增容,熔体强度显著增加。DSC和DMA结果表明,CE的加入形成了支化结构,从而提高了共混物的玻璃化转变温度。当PB-g-SAG含量为20wt%、CE含量为0.5wt%时,使PLA/PB-g-SAG共混物的熔体强度、冲击强度和杨氏模量由9.2×104pa·s、428 J/m和1634Mpa提高到1.27×105pa·s、530J/m和1845Mpa。与纯PLA相比,熔体强度和冲击强度分别提高了1150%和1666%,实现了强韧平衡。扫描电镜结果表明,PLA基体的大量剪切屈服、PB引起的孔洞化和PB-g-SAG与PLA的界面脱粘是主要的增韧机制。(2)研究了MWCNT、PB-SAG的加入对PLA共混体系DSC、流变性能、导电性能、机械性能和微观形态的影响。DSC测试表明,样品结晶峰和熔融峰向低温移动,结晶性能有巨大的提升。导电性能说明,PLA/PB-SAG/MWCNT共混体系的渗流阈值出现在1.2%。流变性能表明,MWCNT的加入,由于MWCNT的刚性,进一步提高了熔体强度。当PB-g-SAG含量为20wt%、MWCNT含量为0.8wt%时,共混物的冲击强度提升至459J/m。扫描电镜结果表明,PLA基体中存在剪切屈服、PB引起的孔洞化和PB-g-SAG与PLA的界面脱粘仍是主要增韧机制,MWCNT的加入引起冲击性能的提升来自于MWCNT偏转、终止银纹的生长以及MWCNT在冲击作用下的脱出吸收的能量。(3)研究了MMT、PB-SAG的加入对PLA共混体系性能DMA、流变性能、机械性能和微观形貌的影响。拉伸强度随蒙脱土加入而升高,在蒙脱土为0.5wt%时达到最大值。当蒙脱土含量较高时,应力集中的效果更明显。流变性能表明,MMT发生聚集后,共混物的储能模量和复数粘度下降。SEM表明,MMT的加入使核壳粒子的分散性能下降,这主要来源于MMT的空间位阻性能。SEM结果还表明,增韧机理为PLA基体的剪切屈服、PB引起的孔洞化和PB-g-SAG与PLA的界面脱粘。