随着“白色污染”的日趋严重及人们环保意识的不断提高,可生物降解的环境友好材料越来越受到人们青睐,淀粉(ST)由于其广泛的来源,低廉的价格被认为是最具发展前景的生物降解材料之一,使得ST改性聚丙烯(PP)的研究也备受关注。由于ST与PP相容性差,严重阻碍了PP/ST复合材料的发展与应用,为了开发出低成本、性能优良的PP生物降解塑料,迫切需要找出一条简便易行制备环境友好材料的方法。为此,本论文开展了这方面的研究,主要内容如下:首先,对ST进行改性,采用双螺杆挤出机共混挤出,制备了PP/ST复合材料,并对材料的性能进行表征。测试结果表明采用物理法改性ST对PP/ST体系强度与韧性都有一定改善,当改性剂(硅烷偶联剂、单甘酯)用量大于1.0wt.%时效果较明显,硅烷偶联剂(KH550、KH570)、单甘酯(GMS)处理ST,体系拉伸强度分别提高了19%、22%和12.8%,缺口冲击强度分别提高了21%、26%、16%;复合材料断面SEM照片表明两相相容性得到一定程度提高,ST在PP基体中的分散性得到改善;复合材料TGA曲线发现材料热稳定性稍微有所提高。采用化学方法改性的ST对PP/ST复合材料强度与韧性都有较大提高,氧化、醋酸酯化、氧化酯化双变性改性ST,复合材料拉伸强度分别提高了约25%、20.5%、26%,冲击强度分别提高了26.4%、30%、24.6%;TGA表明,材料起始分解温度降低。其次,以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为接枝单体,苯乙烯(St)为接枝共单体,对PP进行了熔融接枝改性。利用静态水接触角、单体接枝率、衰减全反射傅立叶变换红外光谱法(ATR-FTIR)对接枝PP进行分析表征。研究结果表明,添加极性单体可有效降低制品表面水接触角;共单体St的加入降低了水接触角和提高了单体接枝率。当DCP、GMA和St用量分别为0.3wt.%、6.0wt.%和3.0wt.%时,制的接枝PP(PP-g-(GMA-co-St))的单体接枝率最高为3.24%,比单独使用3.0wt.%GMA时提高了约2.5%。最后,我们采用接枝PP(PP-g-(GMA-co-St))作为PP/ST体系的相容剂,考察接枝PP对PP/ST复合材料性能的影响。实验结果表明,接枝PP的加入比未加相容剂体系力学性能和热稳定性能有了明显的提高,当接枝PP的加入量为15wt.%时,复合材料的拉伸强度提高了50%,缺口冲击强度提高了约70%。SEM分析结果表明,接枝PP的加入提高了体系两相的相容性,ST和PP之间已经没有了明显的相界面,基本上形成了均一体系。同时,我们也研究了在引发剂DCP存在下,使用GMA/St作为PP/ST体系的相容剂,通过双螺杆挤出“一步法”接枝就地增容,实现了ST的热塑化及ST与PP的复合,并对复合材料性能进行了表征。实验结果发现GMA/St“一步法”就地增容PP/ST与加入接枝PP相容剂具有相似的效果,当GMA含量为2.0wt.%时拉伸强度为33.54 MPa,缺口冲击强度为5.08 KJ/m2,分别比不加相容剂体系提高了约50%和79%。“一步法”挤出简化了工序,节约了人力和时间成本。