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聚乙烯醇（PVA）是一种可完全生物降解的合成高分子材料,由PVA制成的薄膜具有许多优异的性能,能够满足许多行业对薄膜提出的各种各样的要求。本文针对PVA熔融挤出容易分解,加工难度大以及PVA降解速度慢的问题,在对PVA进行热塑改性的基础上通过熔融挤出法开展了环境友好的聚乙烯醇/淀粉/ZnO纳米复合材料的制备研究。为了改善PVA的加工性能,实现PVA薄膜的熔融挤出,本文首先通过差示扫描量热法（DSC）考察了不同增塑剂对PVA熔融性能的影响、通过DSC、热重分析（TG）和力学性能测试考察了甘油加入量对PVA熔融温度、结晶温度和力学性能的影响以及维生素E对PVA热稳定性的影响。结果表明:当单独以甘油为增塑剂时,增塑效果最好。PVA薄膜的拉伸强度随着甘油加入量的增加而降低,而PVA薄膜的断裂伸长率则随着甘油加入量的增加而增加。维生素E降低了PVA在100℃～180℃区间的失重率,提高了PVA的分解温度。最后确定维生素E的添加量为PVA质量的0.5%,甘油的最佳用量为30%,单螺杆挤出机的转速为25r/min。为进一步提高PVA材料的降解性能,制备了PVA/淀粉共混塑料。采用交联淀粉以降低材料的吸湿性,基于微波辐射固相合成技术研究开发出交联淀粉的制备工艺,确定了最佳反应条件为:微波功率270W,反应时间3min,三偏磷酸钠与淀粉的摩尔比为0.05:1,淀粉与碳酸钠的摩尔比为30:1,含水量为8.06%。微波固相合成较传统淀粉乳液合成方法节省反应时间约500倍,且工艺过程无废水排放。在淀粉和PVA共混制成的薄膜中,随着淀粉用量的增加,PVA/淀粉薄膜的拉伸强度和断裂伸长率都有所下降,但在淀粉含量为25%时,薄膜的拉伸强度为17.05MPa,断裂伸长率为425.00%,仍能达到对包装薄膜力学性能的要求。为了提高纳米ZnO粉体在PVA基体中的分散性,对纳米ZnO粉体进行了表面包覆SiO2改性,通过UV和粒径分析考察了分散剂种类、分散剂浓度、pH值、硅酸钠用量和中和时间对纳米ZnO在反应体系中分散性以及包膜后纳米ZnO平均粒径的影响,确定最佳包覆条件为:以聚丙烯酸钠为分散剂,聚丙烯酸钠浓度为1%,pH=9,硅酸钠用量为3%（以SiO2/ZnO质量分数计）,中和时间为1h。为了确定最佳的纳米ZnO加入量,根据上述制备PVA薄膜的最佳工艺条件,采用熔融挤出共混的方法制备了PVA/ZnO纳米复合材料。由复合材料的力学性能测试结果可知:在纳米ZnO含量为1%时,薄膜的拉伸强度明显提高,比纯PVA薄膜提高了20.27%;断裂伸长率在纳米ZnO含量为0.5%时最大,略高于纯PVA薄膜。纳米ZnO还提高了PVA的热稳定性、耐光老化性能以及PVA的结晶度,使PVA中产生了新的晶相。将PVA、淀粉和纳米ZnO共混后熔融挤出,纳米ZnO加入量为1%,当淀粉加入量为到30%时,PVA/淀粉/ ZnO纳米复合材料的拉伸强度为17.50MPa,断裂伸长率为406.25%,达到了对包装薄膜力学性能的要求。通过土埋降解实验和紫外光降解实验研究了PVA薄膜、PVA/starch薄膜以及PVA/starch/ZnO纳米复合材料的降解性能。土埋生物降解实验表明:聚乙烯醇/淀粉/ZnO纳米复合材料是可生物降解的。淀粉加入量越高,试样的降解速度也越快。降解时间为112d时,纯PVA膜的失重率为32.74%,淀粉加入量为10%、20%和30%的PVA/淀粉薄膜的失重率分别为37.51%、44.60%和55.32%。纳米ZnO对微生物的生长有轻微的抑制作用,当淀粉加入量为30%的薄膜中加入1%的纳米ZnO后,降解时间为112d时的失重率为52.68%,介于淀粉加入量为20%和30%的PVA/淀粉薄膜之间。紫外光降解实验表明:由于纳米ZnO的紫外屏蔽作用,辐照60d后,PVA/淀粉/ZnO纳米复合材料薄膜断裂伸长率保留率最高,为88%;PVA薄膜的断裂伸长率保留率最低,为73%。借助DSC研究了PVA/淀粉/ZnO纳米复合材料的非等温结晶动力学,结果表明:随降温速率增加,晶体的完善程度依次降低,结晶速率增加;在相同的降温速率下, PVA/淀粉共混薄膜的n值最小、t(1/2最大、而结晶速率常数Zc最小,晶体的完善程度最低,表明淀粉抑制了PVA的结晶,而纳米ZnO对PVA具有异相成核作用,提高了晶体的完善程度,使材料中PVA的结晶速率增加,从而使PVA/淀粉/ZnO纳米复合材料的结晶速率高于PVA/淀粉共混薄膜,提高了结晶度。纳米复合材料的非等温结晶动力学研究阐述了PVA结晶行为及材料性能的变化规律,对PVA产品工业化生产具有指导意义。