本文主要选用竹炭(BC)为主要原材料,热塑性塑料聚乳酸(PLA)为树脂基体,采用熔融共混、注塑法制备BC/PLA复合材料,改善复合材料性能同时不影响PLA生物降解特性。探索BC添加量以及不同阻燃剂添加量对BC/PLA复合材料性能的影响,确定较优质量配比。将AHP、膨胀石墨(EG)和AHP-EG复配体系分别用于BC/PLA复合材料阻燃改性,开发出综合性能优良的阻燃型BC/PLA复合材料。研究BC和阻燃剂添加量对BC/PLA复合材料力学性能、阻燃性能、热稳定性能、结晶性能的影响,确定较优质量配比。通过对燃烧后残炭的X射线衍射、X射线光电子能谱和傅里叶红外光谱分析以及表面形貌表征,探索阻燃型BC/PLA复合材料的热解和阻燃机理。论文主要内容及结果如下:(1)研究BC添加量对BC/PLA复合材料性能的影响。随着BC添加量的增加,复合材料力学强度和韧性呈下降趋势,高温段下的热稳定性提高,热失重曲线向低温段移动;玻璃化转变温度、冷结晶温度和熔融温度均降低,结晶度明显提高。在BC含量超过25wt%(重量比)时,力学强度显著下降,拉伸强度减少85%。(2)将新型无卤阻燃剂AHP引入BC/PLA复合材料制备三元复合材料,研究AHP添加量对BC/PLA复合材料性能的影响。AHP添加量的增加有利于材料力学性能、阻燃性能的提高。BC和AHP的协效作用使复合材料的质量损失速率降低,热稳定性能提高,成炭明显增加,结晶过程延缓。30wt%AHP的加入使材料热释放速率峰值(pHRR)较纯PLA降低72%和总热释放量(THR)降低35%,残炭更加致密。(3)采用EG作为阻燃协效剂与AHP复配对BC/PLA复合材料进行阻燃改性,制备出协效阻燃BC/PLA复合材料。研究不同EG添加量以及不同配比AHP-EG协效阻燃体系对BC/PLA复合材料性能的影响。EG的添加有利于材料力学性能、阻燃性能的提高。AHP-EG复配可明显提高复合材料阻燃性能,降低pHRR和THR。AHP-EG协效阻燃体系有机结合两者长处,优于单独添加阻燃剂AHP或EG。