石油基聚合物作为一种传统的高分子材料,在多个领域应用广泛,但因难以进行回收和再利用,给环境带来巨大的负担。为解决这一问题,人们致力于研究天然高分子材料来代替传统的高分子材料,聚羟基脂肪酸酯（PHA）因其完全可生物降解性和优异的生物相容性等受到人们的关注,也逐渐应用于多个领域如包装、纺织、注塑模具材料等,尤其是在生物医学方面的应用最为突出。但PHA也存在一些性能上的缺陷,如机械性能差、热稳定性差等,限制了其进一步的应用,因此改善这些缺陷将为PHA创造更加广阔的应用前景。课题以PHA为基体,选取氮化硼材料（氮化硼微米片（BNMPs）、氮化硼纳米球（BNNSs）和氮化硼纳米纤维（BNNFs））、二氧化锆材料（ZrO₂）和石墨烯材料（GR）为填充材料,并采用不同的改性方法对填充材料进行表面改性,制备了一系列填充不同百分比含量的PHA基高分子复合材料,系统地研究了填充材料形貌、表面改性、填充量等对PHA力学性能、热学性能、亲疏水性等的影响。研究表明,填充氮化硼材料能够提高PHA的拉伸强度、降低PHA的断裂伸长率,相比于BNMPs和BNNSs,BNNFs能够更加显著提高PHA的拉伸强度且最大程度地保持其原有的韧性,其中酯化法改性后的Z-BNNFs对PHA拉伸强度的提高作用最大,当填充量为6 wt%时,拉伸强度达到39.56 MPa,相比于纯PHA的拉伸强度提高了90.28%。氮化硼材料对PHA材料的热稳定性和亲水性都有显著的提高作用。二氧化锆材料和石墨烯都能够有效提高PHA的拉伸强度,但对其韧性有影响。经过改性处理的K-ZrO₂和K-GR对PHA材料拉伸强度的提升作用更显著。氧化锆和石墨烯对PHA材料的热稳定性和亲水性都有显著的提高作用。