当今,由于石油化工材料对环境的威胁以及地球石油化石资源的加速消耗,生物基可再生材料的研发和扩展已经是国内外学者研究的重点课题,以聚乳酸（PLA）和天然橡胶（NR）等为代表的生物基可再生材料的改性和补强成为生物基可再生材料研究的主要内容,如何使生物基可再生材料的性能和工艺能够适应现代工业与科技的应用条件一直是研究者要面对的重大难题。自愈合改性是一种可持续性强,资源友好性高的改性方法,自愈合性能赋予材料修复伤口的能力,能够极大地提高材料的使用寿命和稳定性。将生物基可再生材料与自愈合性能相结合,制备出一种具有更佳可持续性的可再生材料势必能够缓解环境污染的问题以及资源短缺的压力。本论文将环氧化天然橡胶（ENR）与羧基化碳纳米管（S-CNTs）混合,辅助以2,2’-二硫代二苯甲酸（DTSA）进行硫化,利用二硫键、β-羟基酯键和氢键等动态可逆键对ENR进行硫化,成功制备出了一种具有优异自愈合性能的ENR基复合材料。研究结果表明,S-CNTs上的羧基能够与ENR上的环氧基团有效反应生成β-羟基酯键,ENR的硫化程度随S-CNTs含量增加而升高。S-CNTs与DTSA的加入增强了ENR的力学性能,例如纯ENR样品的拉伸强度约为0.52MPa,加入15phr S-CNTs,0.5phr DTSA的C15S0.5样品的拉伸强度提高到约2.28MPa,相比纯ENR提高了3倍以上。同时,ENR/S-CNTs复合橡胶具有优异的自愈合能力,其中加入5phr S-CNTs,0.5phr DTSA的样品在80℃下自愈合8h的自愈合效率达到了99.7%,这是因为橡胶内部有大量的动态可逆键,可以使破损和伤口被迅速的修复。在前述研究基础上,进一步将ENR/S-CNTs体系应用到热塑性硫化胶（TPV）领域,得到了PLA/ENR/S-CNTs生物基自愈合TPV。通过扫描电镜和透射电镜等测试,我们发现S-CNTs主要分布在ENR和PLA/ENR界面处,有效的提高了PLA与ENR的相容性。通过力学测试,我们发现TPV的力学强度随S-CNTs含量的提高,增加十分明显;例如,相较于未添加S-CNTs的P3E7S0.5样品,加入10phr S-CNTs的P3E7C10S0.5样品的拉伸强度显著提高至7.17MPa,提高了130%。并且,PLA/ENR/S-CNTs TPV仍然具有良好的自愈合能力,PLA的加入并没有很大的影响TPV的自愈合性能,例如加入1phr SCNTs和0.5phr DTSA的样品自愈合效率能够达到99.7%。由于PLA/ENR/S-CNTs TPV本身的双连续相结构,以及PLA与ENR之间经S-CNTs增强的良好相容性,其具有良好的形状记忆功能。TPV的两相结构中,橡胶可以提供材料回复形状的回弹力,塑料能够提供材料固定形状的固定力。由于PLA/ENR/S-CNTs TPV中橡胶的含量较高,所有样品的形状回复率都能达到了100%,形状固定率则随着S-CNTs含量的提高逐渐下降,这是因为TPV中PLA含量较低,提供的形状固定力也较弱,交联网络越强,形状越难以固定。同时,TPV还具有可观的形状重塑能力,在高温下,将样品改变形状,经过内部交联网络的拓扑重排,TPV的形状可以被永久改变。