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聚乳酸具有良好的机械性能、热塑性、生物相容性和生物降解性，被广泛应用于可控释材料、生物医用材料、组织工程材料、合成纤维等领域。通过不同工艺如溶液插层法、熔融插层法和原位开环聚合法可以制备聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料，由于蒙脱石以纳米尺度分散在聚乳酸基体中，与聚乳酸均聚物相比，其机械性、气体阻隔性能、热性能及生物降解性能等表现出显著增强效应。聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料的增强性质有望满足其作为包装材料等未来产品和应用的需求，以取代传统的非生物降解包装塑料如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。本文综述了近年来聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料的研究进展；并以新疆某矿天然膨润土为基本原料，通过湿法对其进行钠化、提纯制备了钠基蒙脱石，并对其工艺条件进行优选，再以十六烷基三甲基溴化铵等为插层剂对钠基蒙脱石进行有机改性，然后将聚乳酸分别与聚乙二醇6000以及两种不同结构的有机改性蒙脱石通过溶液共混法复合制备出聚乳酸/聚乙二醇共混膜、聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料和高韧性聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料，运用傅立叶变换红外光谱（FTIR）、综合热分析（DSC、TGA/DTG）、宽角度X射线衍射（WAXD）及扫描电子显微镜（SEM）等现代分析手段并表征了材料的微观结构，系统分析了复合材料结构与性能之间的关系，为进一步拓宽聚乳酸材料在包装材料领域的应用奠定坚实的理论基础。
本论文主要研究内容和结论如下：
1．在常温和80℃两种不同温度下分别采用超声波分散和高速剪切分散两种不同工艺对新疆某矿天然膨润土进行湿法钠化、提纯，对精矿进行WAXD测试分析，结果表明只有采用80℃、高速剪切分散工艺制备性能良好的钠基蒙脱石（NaMMT），说明升高反应温度可以使蒙脱石层间的阳离子充分活化，再经高速剪切分散后将蒙脱石片层剥离，这样才能将蒙脱石层间的钙离子完全钠化，得到性能良好的钠基蒙脱石；
2．采用十六烷基三甲基溴化铵（CTABr）为插层剂对钠基蒙脱石进行有机改性，通过FTIR、WAXD和TG-DSC测试分析，结果表明插层剂已有效地插入蒙脱石层间，使蒙脱石的层间距由1．248nm增大到1．938nm，大约有占总重量21．24%的插层剂进入到蒙脱石层间，层间还含有少量的水分，经有机改性处理后的蒙脱石能够很好地分散在氯仿、二氯甲烷等有机溶剂中；
3．以聚乳酸（PLA）和聚乙二醇（PEG）为原料通过溶液共混法制备了聚乳酸/聚乙二醇共混薄膜，并运用万能电子拉力试验机（GTTM）、DSC、FTIR及土壤填埋等方法对其力学性能、热性能和生物降解性能等进行测试，结果表明随着PEG添加量的逐渐增加，PLA/PEG共混材料的断裂伸长率均大幅度提高，但拉伸强度逐渐降低，弹性模量也呈下降趋势，同时添加PEG使PLA的亲水性增强，结晶性能变差，Tg下降，在土壤中的生物降解速率加快；
4．采用溶液插层法将有机改性蒙脱石（C16-MMT）分散在聚乳酸基体中制备出聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料，通过FTIR、DSC和WAXD等分析方法对其结构进行表征，并测定了其力学性能。测试与表征结果表明，在聚乳酸基体中添加少量的C16-MMT（3wt%）可以形成剥离型的纳米复合结构，C16-MMT添加量增大，则形成插层型的纳米复合材料，剥离型和插层型的纳米复合结构均可以显著提高PLA的热稳定性，但前者效果更显著，同时剥离型和插层型的纳米复合结构也能显著提高PLA的拉伸强度和弹性模量，但对其断裂伸长率几乎没有影响；
5．以聚乙二醇6000、NaMMT和CTABr为原料通过一步反应法制备出双官能团的有机蒙脱石TFOMMT，经FTIR、WAXD、DSC和TGA/DTG测试分析结果表明，聚乙二醇6000和CTABr均有效地插入蒙脱石层间，使其层间距由1．248nm增大到3．044nm，并且在1．988nm处同时出现新的特征衍射峰，在TFOMMT中，除了含有约占试样总质量63．8%的干蒙脱石外，还包含已经插入蒙脱石层间，分别约占试样总质量10．54%和7．73%的PEG分子和季铵盐阳离子；
6．以TFOMMT和聚乳酸为原料采用溶液插层法制备了高韧性聚乳酸/蒙脱石纳米复合材料，FTIR、WAXD、GTTM、DSC和TGA/DTG测试分析结果表明，TFOMMT能够很好地分散在聚乳酸基体中形成插层型纳米复合结构，使蒙脱石的层间距继续增大到3．3nm～3．6nm左右，PLA的热稳定性提高约10℃，力学性能测试结果表明，TFOMMT以纳米尺度分散在聚乳酸基体中，能够显著提高基体材料的断裂伸长率ε，从纯PLA的ε为3．68%最大提高到TFOMMT含量为5wt%时的ε为352．65%，但同时PLA的拉伸强度和弹性模量均出现显著下降；
7．PLA与甲壳素（CHI）之间相容性较差，PLA-CHI/OMMT5依然表现为脆性断裂；PLAMMT3的拉伸断裂符合多重银纹理论，而PLAMMT5的断拉伸裂符合带剪切屈服的银纹理论；GR-PLAMMT5的拉伸断裂可以分为慢速断裂和快速断裂两个不同的阶段，材料较高的断裂伸长率归因于慢速断裂阶段，而较低的强度则是快速断裂阶段应力集中所致。