聚乳酸(PLA)是一种生物相容性非常好的高分子材料,它在堆肥后可完全降解为CO2和水,在土壤和水质中无塑料残留。聚乳酸的优点很多,比如强度高,可塑性强等,已经被广泛应用于纺织、医学等许多领域。然而,聚乳酸脆性高,韧性差,限制了它的使用,为了满足不同行业的需求,必须对聚乳酸进行改性处理弥补它的缺陷。天然橡胶(NR)是目前世界上使用范围最广的高分子化合物之一,且完全来自于自然界。它拥有一系列的优点,包括弹性好、绝缘性高、可塑性强等,成为了各国最受青睐的通用橡胶之一,且天然橡胶属于可再生资源,生物相容性和降解性能都非常优越。在塑料中添加橡胶以提高塑料的韧性一直是材料领域的重点研究方向。橡胶增韧机理是因为有许多橡胶粒子分散在所混主要材料的基体中,当该复合材料受到外界的冲击力时,这些橡胶粒子很快产生大量的微裂纹,而外界的冲击能量迅速地被微裂纹吸收掉。这些微裂纹又由于受到彼此之间的应力场干扰,许多都终止在了其他橡胶粒子身上,即相邻的两个橡胶粒子能阻碍微裂纹的发展,因此材料的韧性得到提升。聚乳酸/天然橡胶复合材料同时具有聚乳酸的强度、塑性以及天然橡胶的弹性、韧性等优点,越来越受到科学家们的重视。然而,由于天然橡胶和聚乳酸二者间的极性差别很大,彼此之间不能很好地融合在一起,产生明显的宏观相分离,从而使材料的力学性能改善不理想,因此调控二者的相容性非常重要。在此基础上,本文合成了几种嵌段共聚物,以它们作相容剂研究了其对聚乳酸/天然橡胶混合体系的影响,以及对聚乳酸的增韧研究。研究内容如下:第一,使用活性可控的RAFT聚合合成PLA-b-PIp二嵌段共聚物。该二嵌段共聚物由两个不一样的链段所组成,一个是聚乳酸链段,另一个是聚异戊二烯链段。首先是以丙交酯为原料,先将丙交酯进行开环聚合成聚乳酸,再将聚乳酸与一种小分子链转移剂进行酯化,并以酯化后的聚乳酸作大分子链转移试剂和异戊二烯进行RAFT聚合,从而合成几种不同分子量链段组成的PLA-b-PIp嵌段共聚物,共聚物通过凝胶渗透色谱测定分子量,傅立叶红外光谱确定官能团结构,核磁共振氢谱进行了 H原子分析与表征,验证了所得产物为PLA-b-PIp嵌段共聚物,且实现了对聚乳酸链段和聚异戊二烯链段的链长度的精确调控。第二,使用活性可控的RAFT聚合合成PIp-b-PLA-b-PIp三嵌段共聚物。该三嵌段共聚物的一条链是由三个链段所组成,中间一段是聚乳酸链段,左边和右边是聚异戊二烯链段,是一种ABA型的三段式共聚物。该产物同样通过凝胶渗透色谱、傅立叶红外光谱和核磁共振氢谱进行了表征,验证所得产物为PIp-b-PLA-b-PIp聚合物,且同样实现了对聚乳酸链段和聚异戊二烯链段的链长度的精确调控。第三,进行了 PLA-b-PIp和PIp-b-PLA-b-PIp两种嵌段共聚物作为相容剂对聚乳酸/天然橡胶混合体系相容性的研究,并探究聚乳酸进行改性后的热稳定性和韧性。结果表明该相容剂在增容天然橡胶与聚乳酸上效果显著,添加后对热性能影响不大,但可使天然橡胶对聚乳酸的增韧效果更加稳定。第四,通过前三章确定了由聚乳酸链段和聚异戊二烯链段组成的聚合物作相容剂可行,在该改性研究可行的基础上合成了PIp-co-MAH共聚物。先将马来酸酐与异戊二烯进行RAFT共聚,再将得到的PIp-co-MAH与PLA在机械力的作用下发生开环,交联。并探究其对聚乳酸/天然橡胶混合体系的增容效果以及对聚乳酸热稳定性、韧性等的影响。结果表明,该共聚物同样可以增容增韧,且反应简单,步骤简洁,效果显著。