聚乳酸(PLA)是一种具有优异生物相容性和可降解性的生物高分子材料,但存在结晶速率慢、机械强度不高、韧性差等缺点。本研究以碳纳米管(CNT)和纤维素纳米晶(CNC)为纳米增强材料和异相成核剂,以非晶的聚醋酸乙烯酯(PVAc)为增韧相对PLA进行改性,以熔融共混法制备了 PLA/CNT复合材料,以溶液浇注法制备了 PLA/PVAc/mCNC复合材料,并用熔融纺丝技术制备了 PLA/CNT纤维。借助SEM、TEM、POM、DSC、XRD、FTIR和力学性能测试等手段对复合材料及纤维进行了结构表征和性能测试,结果表明:熔融共混制备PLA/CNT中,较优的共混温度为185℃,螺杆转速为120 rpm,共混时间为6min。CNT可以为PLA结晶提供异相成核位点,提高PLA的结晶速率。含0.5wt%CNT的复合材料的拉伸强度比纯PLA提高了46.60%,显示了CNT与PLA之间存在较强的界面相互作用。在PLA/CNT复合纤维中,较高的纺丝速度和拉伸应力可以促进了PLA分子链段取向和结晶,使得高纺速纤维的结晶度和强度均明显高于低纺速纤维。经十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)表面处理后,mCNC的分散性显著提高,可以均匀地分散在PLA中。mCNC可以提供异相成核位点,促进PLA的结晶。mCNC有明显纳米增强效应,PLA/mCNC复合材料断裂强度较纯PLA提高了71.70%,但断裂伸长率下降,材料脆性增加。PLA/PVAc/mCNC复合材料中,无定形的PVAc可以稀释PLA的结晶,使PLA结晶度下降。同时PLA链段的运动能力增加,韧性明显增强。纤维素纳米晶和聚醋酸乙烯酯的双重作用,达到了对聚乳酸同时增强增韧的目的,成功开发了新型PLA/PVAc/mCNC三元全生物复合材料。