纳米纤维素具有大的比表面积、高强度、高结晶度、广泛的化学改性和生物相容性、可自然降解等优势,是功能性复合材料的极佳候选材料。但是目前纳米纤维素的制备原料主要以陆生植物为主,海洋藻类纤维素的相关研究很少。为了实现海洋生物质资源的合理化利用,本论文以浒苔纤维素为原料制备了纳米纤化纤维素(NFC),并分别用丙烯酸(AA)、柠檬酸(CA)对NFC进行酯化改性,用KH550对NFC进行硅烷化改性,通过溶液共混法制备了 AA-NFC/聚乳酸(PLA)、CA-NFC/PLA、KH550-NFC/PLA纳米复合膜,探讨了纳米纤维素添加量对复合材料性能的影响。首先,以浒苔为原料采用碱处理、漂白、酸处理结合超声处理的方法制备了 NFC,并对NFC进行了疏水改性。制备的NFC的直径约为30-50 nm,长度为几微米,相互缠结形成网络结构。接触角测试分析表明功能化的NFC疏水性明显提高,且KH550-NFC的改性效果最好。KH550-NFC的接触角为97.5%,比NFC提高了 28.2%。XRD测试分析表明NFC呈现典型的纤维素I晶型,结晶度为57.2%,改性后的NFC的晶型基本没被破坏,但结晶度有所降低。AA-NFC和CA-NFC结晶度分别为46.9%、42.1%;KH550-NFC的结晶度为50.3%。采取溶液共混法制备了 AA-NFC/PLA纳米复合薄膜。SEM和力学性能测试分析表明,当NFC含量不超过0.5 wt%时,NFC可均匀分散在PLA基体中,0.5-NFC/PLA纳米复合膜的弹性模量和拉伸强度分别比纯PLA膜提高了 85.49%、16.78%。DSC测试分析表明,低含量的NFC有助于加快PLA的结晶速率,提高复合材料的结晶度。降解性能测试分析表明,随着NFC含量的增加,降解速率明显增加,当NFC添加量达到1.2 wt%时,复合膜的降解质量损失(50℃环境下)比纯PLA膜提高了 250%。采取溶液共混法制备了 CA-NFC/PLA纳米复合薄膜。FT-IR测试结果表明,NFC与PLA之间主要通过物理作用结合,但是也存在着较弱的化学作用。SEM和力学性能测试分析表明,当NFC含量不超过1.0 wt%时,NFC与PLA基体结合紧密、相容性较好。1.0-NFC/PLA纳米复合膜的韧性比纯PLA膜提高了 37.91%。DSC测试分析表明,NFC的添加有助于加快PLA的结晶速率,提高复合材料的结晶度。降解性能测试分析表明,随着NFC含量的增加,降解速率明显增加,当NFC添加量达到2.0 wt%时,复合膜的降解质量损失(50℃环境下)比纯PLA膜提高了 52.2%。采取溶液共混法制备了 KH550-NFC/PLA纳米复合薄膜。FT-IR测试结果表明,NFC与PLA之间主要通过物理作用结合,但是也存在着较弱的化学作用。SEM和力学性能测试分析表明,低含量的NFC能够均匀穿插在PLA基体中使得其断面呈现韧性断裂。当NFC含量为0.3 wt%时,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率分别比纯PLA膜提高了13.49%、85.80%,韧性提高了 108.13%。DSC测试分析表明,NFC可以作为成核剂加快PLA的结晶速率,提高复合材料的结晶度,0.5-NFC/PLA复合膜的结晶度比纯PLA提高了 24.53%。降解性能测试分析表明,随着NFC含量的增加,降解速率明显增加,当NFC添加量达到1.2wt%时,复合膜的降解质量损失(50℃环境下)比纯PLA膜提高了 242.9%。