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本论文分别以水、三羟甲基乙烷、季戊四醇和三臂左旋聚乳酸为引发剂合成了线型、三臂、四臂左旋聚乳酸和三臂立构复合嵌段聚乳酸；研究了分子量及链的拓扑结构对聚乳酸结晶行为、立构复合嵌段聚乳酸的结晶行为以及聚乳酸／天然纤维共混物的结晶行为。主要研究内容如下：通过控制反应温度合成了三臂和四臂左旋聚乳酸；采用端基活化技术合成了三臂PLLA-b-PDLA嵌段聚乳酸。采用旋光仪、凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振(NMR)对合成产物的化学结构进行了表征。结果显示,产物的组成与链结构与实验设计基本一致,通过调节单体与引发剂的投料比,可对产物的组成与结构实现调控。探讨了分子量和链的拓扑结构对左旋聚乳酸结晶行为的影响。实验发现,左旋聚乳酸晶体生长速率随着分子量的增加呈现先增加后降低的现象。对于四臂左旋聚乳酸分子量高于4.4×104时,最大晶体生长速率基本恒定在4.0μm/min。采用Lauritzen-Hoffman (L-H)理论分析计算得到线型、三臂和四臂左旋聚乳酸折叠链片晶的端表面自由能相近,约为60.72Jm-2；三臂左旋聚乳酸伸直链片晶端表面自由能约为93.27Jm-2。研究了分子量和链的拓扑结构对左旋聚乳酸熔体非等温结晶行为的影响,采用应用单位时间结晶度的变化量(Rc)来表征非等温结晶速率。实验发现,在分子量较低时,线型左旋聚乳酸结晶速率比三臂和四臂左旋聚乳酸快。随着分子量的增加,线型左旋聚乳酸结晶速率逐渐降低；多臂左旋聚乳酸的结晶速率表现增高、降低、再增高的现象；表明随着分子量的增加,支化点对左旋聚乳酸链段运动的限制减弱,成核能力增强。本文分别采用OWF法、KAS法、L-T法、Friedman法和Kissinger法计算了线型、三臂和四臂左旋聚乳酸非等温结晶活化能,结果表明,分子量相近时,聚乳酸结晶活化能随着支化数目的增加而增加,与左旋聚乳酸的非等温结晶速率结果的变化基本一致。在上述研究基础上,本文对三臂PLLA-b-PDLA嵌段聚乳酸立构复合结晶行为进行了探讨。实验结果表明,随着等温结晶温度的升高,三臂PLLA-b-PDLA立构嵌段聚乳酸片晶层和无规层的厚度均增加。三臂PLLA-b-PDLA立构嵌段聚乳酸晶体内的C-H与C=O之间的氢键相互作用强于左旋聚乳酸。当L/D序列长度比为1/1时,分子量变化对晶体生长速率影响较小；L/D偏离1/1时,分子量较小的三臂PLLA-b-PDLA嵌段聚乳酸晶体生长速率更快。三臂PLLA-b-PDLA立构嵌段聚乳酸片晶的端表面自由能(100.4-132.4Jm-2)高于聚乳酸均聚物片晶。此外,本文还研究了分子量和链的拓扑结构对PLLA/Cotton复合材料结晶行为的影响。POM结果显示,数均分子量小于1×104时,脱脂棉对线型左旋聚乳酸具有成核作用,但对多臂左旋聚乳酸没有明显的成核作用,数均分子量大于2×104时,脱脂棉对线型左旋聚乳酸没有明显的成核作用,但对多臂左旋聚乳酸具有成核作用。DSC结果显示,四臂左旋聚乳酸/脱脂棉(FPLLA110/Cotton)非等温结晶活化能低于四臂左旋聚乳酸(FPLLA110)。实验结果表明,脱脂棉的成核作用首先决定于聚乳酸端羟基与纤维素的自由羟基氢键的形成,其次决定于吸附的聚乳酸在脱脂棉表面能形成折叠链晶核。