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聚乳酸（PLA）作为一种重要的可生物降解的脂肪族热塑性聚酯,其商业应用前景广阔,越来越受到人们的广泛关注。但PLA属于绝缘材料,又极易燃烧,在家用电器、交通运输和电子工业等领域受到严重限制,解决这一问题迫在眉睫。本文以石墨烯（GR）作为导电填料对PLA进行导电改性,再分别与聚苯氧基磷酸联苯二酚酯（PBPP）/三聚氰胺（Mel）混合复配对PLA进行阻燃改性,聚苯氧基磷酸-2-10-氢-9-氧杂-磷杂菲基对苯二酚酯（POPP）混合复配对PLA进行阻燃改性,并研究了导电填料与阻燃剂协同对PLA的导电性、阻燃性、热稳定性以及导电与阻燃增强机制的影响。主要研究内容如下:首先,将石墨烯添加到PLA基体中,通过熔融共混热压法和淤浆法两种不同的方法制备导电PLA复合材料,以改善PLA材料的导电性。石墨烯作为导电填料有效提高了PLA复合材料的电导率,加入4 wt%GR的复合材料的电导率为1.340×10-4 S/m。将GR/PBPP、GR/PBPP/Mel协同复配加入PLA中,通过熔融共混热压法制备PLA复合材料,其导电性和阻燃性能均比纯PLA有明显的提升。但GR/PBPP体系比GR/PBPP/Mel体系的导电性和阻燃性的协同效果更佳。通过熔融共混热压法将GR与POPP协同复配对PLA材料进行改性。结果表明,导电填料的加入可以显著提高PLA复合材料的电导率,GR与POPP协同形成物理屏障效应显著提高了PLA的阻燃性能和热稳定性能;GR/POPP复合材料的电导率最高为1.688×10-4 S/m,其LOI值为36.5%,UL-94测试等级达V-0级。相比于纯PLA,GR/POPP-6复合材料的烟雾释放速率（SPR）和总烟生成量（TSP）分别下降了55%和46.67%,显著抑制了烟雾的释放,一定程度上提高了PLA的防火安全性。对锥形量热燃烧后的残炭、热降解行为的研究表明,GR独特的网络结构,使PLA复合材料同时具有优异的导电性和阻燃性能,且增强机制在于气相和凝聚相协同作用。为了比较PLA复合材料的导电性,淤浆法制得的PLA/GR复合材料的电导率最高为0.239 S/m;为了提高PLA复合材料的阻燃性能,将GR与PBPP/Mel进行复配添加到PLA基体中以提高其阻燃性能;当添加一定比例时产生协同效应提高PLA材料的阻燃性能和热稳定性能。其中,采用淤浆法制备的PLA/GR-PBPP复合材料的电导率最高为2.725×10-4 S/m,GR/PBPP/Mel复合材料的电导率最高为3.186×10-4 S/m,其垂直燃烧测试（UL-94）达V-0级,极限氧指数（LOI）为28.2%;与纯PLA相比,GR/PBPP/Mel-20复合材料的T5%、T10%和T50%分别为298℃、322℃和373℃,比纯PLA下降了40℃、36℃和10℃,在600℃下的残炭量从0显著增加至20.37%,有效促进PLA复合材料的成碳效果,增加了其残炭量,并有效提高了PLA材料的热稳定性能。将GR与PBPP/Mel进行复配添加到PLA基体中,采用熔融共混热压法和淤浆法制备的PLA复合材料,以及熔融共混热压法将GR与POPP进行复配均不能很好地改善其导电性能,采用淤浆法制备GR/POPP复合材料,对PLA进行导电阻燃改性。当添加一定量的GR/POPP时,GR与PLA交联形成了良好的网络结构,使得PLA复合材料从绝缘向导电材料的转变,复合材料的电导率最高达到了45.91 S/m。与此同时,PLA/GR-POPP复合材料的LOI值最高达33.1%,通过UL-94 V-0级;由于GR具有层状结构,在降解后对气态和挥发性产物起屏障作用,其GR的屏障效应促使GR/POPP在PLA基体中产生更多的残炭量,隔绝氧气和热量的传递,抑制烟气的释放,有效提高了其阻燃性和抑烟性。此外,GR/POPP的加入有效提高了其复合材料的成碳能力和石墨化程度,形成了更加稳定的炭层具有物理屏障作用,在凝聚相和气相中发挥协同效应,提高了PLA复合材料的防火安全性。综上所述,采用淤浆法将GR/POPP引入PLA基体中,当添加20 wt%GR/POPP时,其复合材料的电导率最高达45.91 S/m;PLA/GR-POPP复合材料的LOI值最高达到了33.1%,通过UL-94 V-0级,且能有效提高了复合材料的成碳效果和石墨化程度,从而提高了PLA材料的电导率和阻燃性能。