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咖啡渣(CG)的主要成分是半纤维素、纤维素与木质素,稻壳灰(RHA)的主要成分是二氧化硅,两者均是在食品加工过程中产生的生物质废料,如不加以利用会对环境造成污染。另一方面,塑料对环境的压力使越来越多的研究人员将目光投到了生物可降解塑料上,但是较高的应用成本及较明显的性能缺点使生物可降解塑料的大量应用依然受限,以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)以及聚乳酸(PLA)这三种常见的可降解塑料为例,PBS熔体强度低、抗冲击强度低;PBAT力学强度差,模量低;PLA结晶能力低下,脆性高。为有效利用CG与RHA这两种生物质废料,同时为了降低上述三种可降解塑料的应用成本,并改善其部分性能,本论文对CG与RHA进行处理以期发挥其增强填料的潜质,随后将其分别添加到三种可降解塑料中制备复合材料,并研究其结构与性能。制备复合材料前对CG分别在225℃、250℃以及275℃三个温度下进行加热处理,结果表明提高加热处理温度可以减少CG中亲水基团(如-OH及C=O)的含量从而降低其亲水性,CG亲水性的降低可提高与可降解塑料界面相容性。同时,激光粒度测试数据表明加热处理能使CG粒径减小以利于其在基体塑料中的分散。此外,加热处理还能析出咖啡油,减小其在材料中的负面影响。将其分别与三种可降解塑料熔融共混,力学测试结果表明添加CG能够增强材料的力学模量,但在添加量过多时会引起力学强度的下降,对CG进行加热处理能够提升对模量的增强效果并降低强度的下降幅度,扫描电镜图显示加热处理使CG与基体材料的相容性得到提高;DSC分析表明CG的加入使PBA与PLA的结晶温度提高,而PBAT的结晶温度略微下降,CG可使PLA的结晶度提升一倍;热重分析数据表明添加过量的CG会降低材料的热稳定性,但是对CG进行加热处理能降低CG对材料热稳定性能的负面影响。对材料的表面水接触角以及吸水率测试结果证明提高加热处理温度可降低CG的亲水性,并最终使复合材料的疏水性得到提升。使用硅烷偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)对RHA进行处理可提升其与可降解塑料的相容性。作为刚性填料,稻壳灰能够大幅提高材料的模量,但添加量过多会使力学强度下降,使用经硅烷偶联剂改性的稻壳灰(RHA-KH)能够改善这一情况;扫描电镜图片与旋转流变测试均表明RHA-KH与可降解塑料的相容性更好;DSC结果表明两种稻壳灰均能加速可降解塑料的结晶,其中RHA-KH能使PLA结晶度提升4倍达到26.7%;热重分析数据表明RHA使PBS与PBAT的热稳定性得到提高,而RHA-KH略微降低PBAT热稳定性。稻壳灰使PLA的热稳定性下降,原因可能是其中的杂质降低了PLA的热解活化能。