近年来人们对环保越来越关注。聚乳酸作为一种性能优良的环境友好型材料,一直受到人们的喜爱,但因自身性能因素影响导致其使用范围受限,为了扩宽它的使用范围一个简单有效的方法是添加填料。玄武岩纤维是由天然岩石拉丝而成的,性能优良且环保,但其与聚合物之间的界面性能较差。本文采用溶液法混合后热压的方法,制备了以聚乳酸为基底材料,玄武岩纤维为加强材的复合材料,并对其性能进行检测。论文的主要研究内容如下:(1)为了改进玄武岩纤维与聚乳酸基材之间的界面相互作用,首先对玄武岩纤维使用超声处理、酸刻蚀和碱刻蚀三种方法进行表面预处理。玄武岩纤维经超声处理1.5 h后表面杂质可去除部分,但仍能观察到不光滑的表面。经3 mol/L盐酸溶液刻蚀1-12 h,纤维表面逐渐变得光滑,在刻蚀6 h时表面最为光滑,继续刻蚀纤维再次表现出粗糙的表面。经3 mol/L的氢氧化钠溶液刻蚀1-12 h,纤维表面变得更加粗糙,甚至纤维骨架结构被破坏,出现凹槽。(2)通过水热法成功在玄武岩纤维表面原位生长了二氧化硅纳米粒子,并用偶联剂KH-550对纤维进行了处理,以提高聚乳酸与玄武岩纤维之间的界面相互作用。(3)以二氯甲烷为溶剂,通过溶液法制备聚乳酸/玄武岩纤维复合材料,并通过平板硫化机进一步处理复合材料,制备成复合薄膜,同时消除复合材料制备过程中残留微小气泡。(4)由TG和DSC结果证明,BFS的引入可以增加聚乳酸的结晶并导致形成反结晶。聚乳酸/玄武岩纤维复合材料的拉伸强度随着纤维含量从1 wt%到10 wt%的增添而增加。此外,通过将二氧化硅(尤其是250 nm SiO2)组装到玄武岩纤维表面上以形成机械锁定可以有效地改善界面相互作用,这可以在机械变形过程中将聚乳酸基质保持在固定的位置。因此,实现了机械性能的有效增强,并且原位组装的二氧化硅作为改性剂应用于硅基纤维上,是一种新颖且简单的方法,可用于调整聚合物复合材料的界面结构和性能。