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探索制备新型的生物质全生物降解高分子,用于替代传统的聚烯烃高分子材料,是解决“白色污染”、降低对石化资源依赖性的重要途径。淀粉作为自然界中储量第二大的高分子,兼具廉价、可再生和可完全生物降解的优点。然而,经增塑改性制备的热塑性淀粉（TPS）虽具有较好的热塑加工性,但仍存在脆性、力学性能易受湿度影响而急剧下降、高亲水和耐热温度低等缺陷而难以在生物降解塑料领域中应用。为改善TPS性能和拓展其应用范围,本论文采用反应挤出,通过配位反应和酸化改性对TPS进行“硬化”（玻璃化转变温度提高）和“软化”（类橡胶弹性体）调控,再以“软化”TPS分别与聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）熔融挤出制备高韧性全生物降解聚酯/TPS共混物。论文通过对淀粉凝聚态结构的调控,从而实现TPS、PLA/TPS和PBS/TPS的高性能及低成本化的目的,为TPS改性提供了新策略、为生物质能源的开发利用和高分子材料可持续发展提供了新途径。采用无水醋酸锌（ZA）、甘油与淀粉经双螺杆反应挤出,制备了具有Zn2+-淀粉配位超分子作用的“硬化”TPS（TPS-ZAs）,采用FTIR、XPS、1H-NMR、SEM、TEM、AFM系统研究了配位反应机理和自组装结构,考察了配位超分子作用对TPS-ZAs表面润湿性、形状记忆性能和热稳定性等性能的影响机制。结果表明,Zn2+主要和淀粉3O-H上的氧原子通过交换过程形成配位键,并降低了淀粉分子量。而配位超分子作用成功驱动TPS-ZAs形成了自组装微纳结构,进而使得TPS-ZAs的表面接触角由TPS的55.9°提高至118.2°。此外,配位交联网络使得TPS-ZAs第一、二次形状记忆测试的回复率分别由TPS的50%和27%提高至60%和50%。DMA结果表明,随着ZA含量的增加,TPS-ZAs的Tg由TPS的48.1°C大幅增至89.1°C。其最大拉伸强度和模量也分别由TPS的4.3 MPa和520 MPa提高至9.2 MPa和985 MPa。本章研究结果表明,通过反应挤出引入Zn2+-淀粉配位超分子作用能够“硬化”TPS,显著提高其综合性能。为探究热塑性淀粉类弹性体对PLA性能的影响机制,首先采用酒石酸（TA）经反应挤出“软化”TPS（TPS-TA）,再将TPS-TA与PLA按不同配比熔融挤出,考察TA和TPS-TA含量对相容性及力学、耐折等性能的影响机制,并获得了折叠次数超1000次的耐折PLA/TPS-TA20（即P/T-TA20）。研究发现,挤出过程中TA会酸解淀粉,进而提高TPS的熔融指数,使得TPS-TA具有低模量、高延展性的“软化”特征。且TPS-TA在P/T-TA20共混物中的平均粒径由TPS的2.87μm减至0.71μm,并具有较好的相容性,进而使得P/T-TA20的无缺口冲击强度达到38.4 KJ/m2,是纯PLA的2.6倍。并且P/T-TA20和P/T-TA30耐折次数均超过了1000次,而纯PLA测试16次即完全断裂。其耐折机理为折叠过程中TPS-TA可诱导PLA基体剪切屈服继而高度取向纤化,从而及时耗散了剪切功。而连续的折叠作用使得P/T-TA20的耐折次中心区形成了不完整的shish-kebab结构。本章研究结果表明,采用20 wt%的TPS-TA共混改性PLA,能够获得具有高耐折等优点的PLA/TPS共混物。进一步采用纤维素纳米晶（CNC）作为增强填料改性TPS-TA（TPS-TA-CNC）,并选择力学性能最佳的TPS-TA-CNC（0.5 wt%CNC）与PBS按不同配比熔融挤出（PBS/T-TA-C）,通过SEM、DMA、DSC和XRD等测试考察了TA和TPS-TA-CNC含量对共混物结构及性能的影响机制。结果表明,TA提高了两相相容性和TPS的分散均匀性,TPS-TA-CNC的平均粒径由TPS的2.99μm减至0.50μm。且TPS-TA能与CNC形成具有软层TPS-TA和硬核CNC的“软包硬”氢键交联网络结构,进而使得PBS/T-TA-C30的缺口冲击强度大幅提高至6.0 KJ/m2,分别较PBS/T-TA30和PBS/T30提高了76.5%和114.3%,并且高于纯PBS的5.3 KJ/m2。但分散相的加入均抑制了PBS的结晶。本章研究结果表明,采用30 wt%的TPS-TA-CNC共混改性PBS可获得降成本增韧的PBS/TPS共混物。