聚乳酸(PLLA)是一种可生物降解材料，它有着广阔的市场前景，因而被认为是新世纪最有应用前景的生物医用材料和新型包装材料。然而脆性、抗冲击性差、耐热性差等缺点严重限制了聚乳酸的发展，将PLLA与具有优异力学性能、导电导热性能以及生物相容性的碳纳米材料复合进行改性是目前研究的重点。碳纳米材料中，石墨烯具有较高的比表面积，理论上少量的加入量就可以对聚合物基体性能产生显著的影响，因此常用于聚合物的改性研究中。　　 本论文采用溶液浇铸法，以实验室自制的石墨烯为填料，分别制备了纯PLLA，原始石墨烯(p-EG)/PLLA和硅烷偶联剂改性石墨烯(s-EG)/PLLA纳米复合材料，并对其结构形貌、力学性能、热机械性能和结晶性能等做了详细研究。　　 首先，采用改进的Humme rs法制备氧化石墨(GO)，然后采用高温热膨胀法对制得的氧化石墨进行还原得到热剥离石墨烯(EG)。测试结果表明:GO具有较好的晶体结构，其表面含有丰富的羟基、羧基、环氧基等含氧官能团。经过高温热剥离以后，EG呈黑色絮状，其片层结构被打破，含氧官能团减少，且通过原子力显微镜(AFM)观察EG片层厚度，也发现其接近单片层的厚度，说明EG剥离的比较充分。　　 采用硅烷偶联剂KH550对EG进行表面改性，再将其与PLLA复合得到纳米复合材料。FTIR图谱表明KH550成功地接枝到EG表面，AFM图也可以看到EG片层厚度增加，间接证明接枝上了硅烷分子链。此外可以看到EG在疏水性溶剂中的分散性得到了提高。研究了石墨烯纳米材料的加入和石墨烯硅烷偶联剂处理对最终复合材料的性能影响。得出研究成果如下:与纯PLLA相比，纳米复合材料的拉伸性能、热机械性能和结晶性能都有所提高。这主要是因为EG起到了成核剂的作用，增强效果显著。特别是EG经过硅烷偶联剂处理以后，虽然拉伸强度没有提高，但是断裂伸长和弹性模量得到了提高。拉伸断面扫描电镜图(SEM)显示s-EG在PLLA树脂基体内分散比p-EG要好。动态热机械分析(DMA)结果表明s-EG/PLLA纳米复合材料的储能模量增加幅度最大，玻璃化转变温度也有所提高。差示扫描量热法(DSC)分析表明，加入s-EG以后，复合材料的熔融温度没有明显变化，但是冷结晶峰的温度降低更为明显，成核效果更好。