对可生物降解的聚酯材料的研究是减少环境污染和降低石化资源使用量的一个重要的方向,而聚合物发泡材料是材料领域重要的一部分。其中,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)由于其良好的热稳定性和优良的加工性以及较好的强度使得PBS成为了材料领域研究的热点。但是,因为PBS是线型结构和低的分子量,导致其熔体强度较低,限制了其在发泡材料领域的应用。此外,纤维素纳米晶(CNC)由于其低的密度、高比表面积、可再生、可生物降解性和高刚性等优点在纳米复合材料领域常被作为纳米增强填料使用。然而,CNC表面含有大量的羟基以及强的氢键作用导致其亲水性较强和易发生团聚,而且CNC与疏水性聚酯之间差的相容性限制了其作为增强填料的应用,因此可对CNC进行修饰改变其表面性质以拓展它的应用领域。基于此,本论文主要的思路是利用乙酰化修饰的纤维素纳米晶(ACNC)作为纳米增强填料改性PBS基质,从而制备PBS发泡材料。利用硫酸水解法从棉短绒中提取CNC,并将其与乙酸酐反应得到ACNC。通过FTIR分析可知,位于1746 cm-1和1240 cm-1处明显出现的特征吸收峰可证明CNC乙酰化修饰的成功。而且,根据元素分析的结果计算出的CNC表面乙酰化的取代度DSsurface acetyl=71.1%,也能证明CNC乙酰化修饰成功。此外,由TEM和XRD的结果可知,ACNC保留了纳米晶原始的棒状结构和结晶结构。对于PBS发泡材料,发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)添加量为5 wt%时,PBS发泡材料的泡孔密度达到最大,为1.25?105 cell/cm3;泡孔尺寸降到最小,为203.7?m。此外,研究了ACNC对PBS发泡材料最终性能的影响,发现ACNC的添加进一步改善了PBS发泡材料的泡孔形态。例如,相比于PBS/AC(5)/ACNC-0,PBS/AC(5)/ACNC-2的泡孔密度由1.25×105 cell/cm3增加到1.53×105 cell/cm3,平均泡孔直径由203.7?m降低到190.5?m。最后,研究了5 wt%的AC含量下,ACNC的添加量对PBS发泡材料的泡孔形态与性能的影响。当ACNC含量达到5 wt%,PBS/ACNC复合发泡材料的泡孔密度由纯的1.25?105 cell/cm3增加到1.95?105 cell/cm3,泡孔尺寸由纯的203.7?m降低到178.8?m,并且其弯曲强度和弯曲模量相比较于PBS/AC(5)/ACNC-0的分别提高了50.0%和34.1%。而且,当ACNC含量为5 wt%时,复合发泡材料的玻璃化转变温度和发泡材料中PBS组分的结晶度系数达到最大值,分别为-32.4 oC和39.8%。这些结果都说明了适量的ACNC在PBS基质中具有良好的分散性以及其与基质之间的强相互作用,并且在发泡过程中纳米填料可提供更多的气泡成核位点以及促进PBS组分的结晶。当纳米晶含量超过5 wt%(如,含量为10wt%)时,过量的纳米晶易团聚,这在一定程度上破坏了PBS基质的连续结构,导致微相分离结构的出现,影响最终复合发泡材料的泡孔形态和热力学性能。