聚合物基纳米复合材料由于设计灵活以及生产成本低而引起广泛的关注。刚性纳米粒子与聚合物复合,通过调整刚性网络结构或聚合物的组成,使材料获得形状记忆性能,将极大地扩展聚合物的应用范围。聚乳酸（PLA）是一种具有良好生物相容性的可降解性生物医用高分子材料。聚乳酸的脆性大和力学性能不足等缺点,限制了其实际应用。论文以设计性能优良的具有形状记忆性能的聚乳酸材料为研究目标,采用聚乳酸的共聚物与功能化氧化石墨烯复合,制备出分布均匀的聚乳酸基石墨烯纳米复合材料,并对制备的聚乳酸基石墨烯复合材料的结构和性能进行了详细的研究。以辛酸亚锡为催化剂,采用环酯熔融开环聚合的方法,合成了聚乳酸的均聚物L-聚乳酸（PLLA）和D,L-聚乳酸（PDLLA）,以及不同配比的丙交酯（LA）与己内酯（ε-CL）的共聚物PLCL以及PDLCL。PLLA为结晶性聚合物,熔融温度Tm在160 oC以上。PDLLA为非晶态结构,玻璃化转变温度Tg在50 oC以上。由于聚己内酯PCL为结晶结构,其熔融温度Tm在60 oC左右,这样,共聚物PLCL的微观结构将随共聚组成发生变化。当共聚单体丙交酯L-LA的含量低于50 mol%时,共聚物PLCL的结晶主要是由PCL聚合物链引起的,共聚物的熔点较低。当共聚单体丙交酯的含量高于50 mol%时,PLCL共聚物的结晶主要是由PLLA引起的。随着丙交酯含量的增加,共聚物的熔融温度逐渐升高到150 oC以上。由于PDLLA为非晶态结构,PDLCL共聚物没有出现熔融转变。通过L-LA与ε-CL共聚单体比例的控制,可以调节PLCL的微观结构。采用聚乳酸共聚物与石墨烯复合制备了聚乳酸基石墨烯复合材料。刚性纳米石墨片与聚合物的相容性较差,直接复合无法使石墨均匀分散。采用对石墨片的氧化-还原的方法制备了功能化氧化石墨烯（FGO）。FGO上的活性基团与聚三亚甲基碳酸酯（PTMC）反应,成功地将PTMC接枝到FGO上,即FGO-g-PTMC。由于PTMC与PLA的相容性很好,使得石墨烯均匀地分散在聚合物基体中,形成均相复合结构。相对于PLCL/PTMC共混物,FGO含量为3%的复合材料的拉伸强度提升了9.92MPa,断裂伸长率提高了19.66%。研究了聚乳酸共聚物PLCL与PTMC的共混物PLCL/PTMC以及PLCL与石墨烯的复合材料PLCL/FGO-g-PTMC的动态力学行为。PLCL/PTMC的储能模量比复合材料的低,而力学损耗要比复合材料的大,说明复合材料内部形成稳定的交联结构,弹性形变的回复性能得到了提高。复合材料的形变固定率及回复率都比共混物的高,尤其是FGO 3%的PLCL/FGO-g-PTMC的形变固定率和形变回复率均高于95%以上,说明复合材料具有良好的热致形状记忆性能。FGO的加入在聚合物基体中形成导电网络,使材料获得电致形状记忆性能。复合材料在30 V的电压下,15 s就可以完成形变的回复。论文的研究结果表明,通过共聚单体的选择和刚性复合物网络的设计,可以获得不同条件下具有形状记忆能力的聚乳酸复合材料。这种具有优良的机械性能的智能聚乳酸纳米复合材料有望在智能医疗器械、组织工程、电子器件等方面得到应用。