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现有研究对聚乳酸(PLA)的改性大多采用的是石油基填料,导致PLA复合材料废弃后无法100%降解。聚羟基丁酸酯戊酸共聚酯(PHBV)是来源于可再生资源的一种可完全降解热塑性聚酯,且具有较高的结晶度,可以作为PLA的结晶促进剂。但是PHBV也存在诸如生产成本高的缺陷。在这种情况下,将低成本的天然纤维素纤维(CF)填充到纯PLA和PLA/PHBV共混物中,制造100%生物基可降解复合材料,不仅可以改善PLA的性能、拓展其应用领域,而且能够降低生产成本,实现很好的经济效益。本文首先将CF进行球磨得到合适的填料,然后通过非溶液法制备了不同比例的CF/PLA和CF/PLA/PHBV复合材料。采用差示扫描量热仪(DSC)对复合材料的玻璃化转变、结晶行为及熔融行为进行表征;采用X射线衍射仪(XRD)对复合材料的晶体结构进行测试;采用偏光显微镜(POM)对样品的结晶形貌进行观察;采用热重同步分析仪(TGA)对复合材料的热失重性进行表征;并优化CF的球磨时间,制备最佳条件的CF/PLA和CF/PLA/PHBV复合材料,利用Jeziorny法修正Avrami方程,探讨了其非等温冷结晶动力学,得到以下结论:(1)CF可以有效地促进PLA和PLA/PHBV结晶。加入CF后,PLA和PLA/PHBV的T_c降低、结晶峰宽减小、结晶度提高,但是未引入新的晶型。样品都具有单纯的球晶结构,且球晶都存在黑十字消光现象,添加CF使得PLA和PLA/PHBV的成核点增多、晶体生长速度加快。球磨10 min的CF对PLA和PLA/PHBV的结晶促进作用最明显。CF/PLA的结晶能力随CF含量的增加而增强,但CF/PLA/PHBV三元复合材料的结晶度在CF含量为13%时最高。CF使PLA的热稳定性略微降低,但能够使PHBV在较高的温度下开始热分解。球磨使CF的热稳定性和结晶性能降低,且球磨时间越长,CF的结晶性能和热稳定性越差。加入25%的PHBV后,PLA/PHBV复合材料的T_g和T_c分别降低了13℃和19℃,结晶度提高了16%;PLA和PLA/PHBV晶体都有黑十字消光现象,复合材料成核密度变大,晶体生长速度变快,且产生了新的晶型β晶型;PHBV会略微降低PLA的热稳定性。(2)研究球磨10 min的CF与PLA共混物的非等温冷结晶动力学发现,CF能够有效地促进PLA的结晶,使其结晶受加热过程中升温速率的影响减小。PLA和CF/PLA复合材料的Avrami指数分别为3.22-5.61、2.43-3.56、2.41-3.66和2.18-3.81,CF的加入使n值变化减小。在同一升温速率下,CF/PLA复合材料的k_a值均比PLA大,且随着CF含量的增大,k_a值越大。CF可以提高PLA结晶速率,缩短结晶时间,增强结晶能力,且CF含量越大,影响作用越大。(3)研究球磨10 min的CF与PLA/PHBV复合材料的非等温冷结晶行为及其动力学发现,CF的加入能够提高PLA/PHBV的冷结晶能力,使PLA/PHBV结晶受升温速率的影响减小。PLA/PHBV和CF/PLA/PHBV复合材料的Avrami指数分别为2.72-3.88、2.55-3.83、2.65-3.26和2.2.81-3.81。在相同的升温速率下,加入CF后,三元复合材料的k_a值均比PLA/PHBV大,且同一条件下试样17的k_a值最大。CF的加入促进了PLA/PHBV的结晶、加快了PLA/PHBV的结晶速率,且13%的CF对PLA/PHBV的结晶促进作用最明显。