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聚乳酸(PLA)和聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]是理想的生物降解材料,已经被运用到了日常生活、医用及航天工业等的各个领域,这归因于两种材料的生物相容性、可生物降解性和易加工的特性。但是,PLA和P(3HB-co-4HB)本身存在一定的缺陷,结晶速率慢、力学性能差及降解速率慢使得实际运用受到了限制。为了改善PLA和P(3HB-co-4HB)的这些缺陷,本文选用碳基纳米材料作为添加物,制备出了PLA和P(3HB-co-4HB)纳米复合材料,并对纳米复合材料的性能进行了研究。本论文详细的研究内容及结果如下:(1)通过熔融共混的方法来制备聚左旋乳酸(PLLA)/多壁碳纳米管(MWCNTs)和聚左旋乳酸(PLLA)/石墨烯片层(GNSs)纳米复合材料。结晶测试结果表明MWCNTs和GNSs是作为异相成核剂来促进结晶,但也会限制PLLA链的运动。MWCNTs和GNSs的含量较低时,MWCNTs和GNSs的成核效应占主导加速了PLLA的结晶。当MWCNTs和GNSs的含量分别达到2.0 wt%和2.5 wt%时,在PLLA基体中形成了MWCNTs和GNSs的网络结构,这在流变测试中低频率下被证明是类固流变行为。随着MWCNTs的含量的增加且高于临界含量时,PLLA/MWCNTs纳米复合材料的成核密度值增加但结晶速率几乎不变,这说明更多的MWCNTs的促进结晶的效果被抑制效应所抵消。然而,相比MWCNTs,在有限的空间内GNSs形成的网络结构阻碍了PLLA晶体成核和生长,导致成核密度值的降低和结晶速率的下降。(2)通过溶液和凝固的方法制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]/石墨烯(graphene)纳米复合材料,并对其结晶、力学和降解性能进行了研究。P(3HB-co-4HB)/graphene纳米复合材料的非等温熔融结晶温度比纯的P(3HB-co-4HB)高,并且等温熔融结晶速率比纯的P(3HB-co-4HB)快,这说明graphene起到了成核剂的作用。在graphene含量为1 wt%时,对纳米复合材料的非等温和等温熔融结晶行为的促进作用最明显。纳米复合材料中graphene的加入明显影响了球晶成核密度值,但没有改变纳米复合材料中P(3HB-co-4HB)的结晶机理和结晶结构。graphene的加入使得P(3HB-co-4HB)的储能模量得到了提高,酶水解降解速率得到了明显提升。