本文以木薯淀粉为原料,使用不同链长的酯化剂(乙酸酐、辛烯基琥珀酸酐、十二烷基苯磺酸钠)及交联剂在相应催化剂的条件下进行改性,采用微波法制备酯化和交联木薯淀粉,以期得到具有疏水性的酯化和交联木薯淀粉。实验讨论了酯化剂和交联剂的用量、反应时间、反应温度和催化剂用量或pH值对取代度或交联度的影响。利用傅立叶变换红外分光光度计(FTIR)、X射线衍射(XRD)、偏光显微镜、示差扫描量热仪(DSC)和热重分析(TG)表征了改性木薯淀粉的结构和热稳定性。乙酸酯淀粉的最佳制备条件为：反应温度80℃,醋酸酐用量48.45g,反应时间3h,浓硫酸用量0.1ml。辛烯基琥珀酸酯淀粉的最佳制备条件为：反应温度45℃,辛烯基琥珀酸酐用量3.2g,反应时间4.5h,pH值为9。十二烷基苯磺酸酯淀粉的最佳制备条件为：反应温度80℃,酯化剂与葡萄糖单元摩尔比为0.06：1,反应时间4h,pH值为14。交联淀粉的最佳制备条件：反应温度为50℃,交联剂用量为淀粉的2.5%,反应时间2.5h,pH值为11。红外光谱显示乙酸酯淀粉酯化淀粉在1751cm-1处有一个明显的脂肪酸酯的C=O键,同时在1374cm-1和1436cm-1出现甲基的二重吸收峰；辛烯基琥珀酸酯在1722cm-1和1573cm-1处有一个明显的吸收峰,十二烷基苯磺酸淀粉在1340cm-1和1153.9cm-1处出现了磺酸酯基R1—SO2—OR2在1370cm-1～1335cm-1和1200cm-1～1170cm-1处的特征吸收峰,这都证明了木薯淀粉链上都发生了酯化反应。交联淀粉与原木薯淀粉的红外光谱没有明显区别。在偏光显微镜下,淀粉的结晶结构能够显示出黑色偏十字光,淀粉经改性后,晶区结构部分或者全部被破坏,淀粉颗粒显示的偏十字光明显减少。这也能经x射线衍射证明,经过酯化后的醋酸酯淀粉、辛烯基琥珀酸酯淀粉和十二烷基苯磺酸酯淀粉的衍射峰由原来的四个尖锐衍射峰变为一个或几个平缓的衍射峰,结晶结构被破坏,但交联淀粉的衍射峰改变不明显,这可能是因为交联发生在淀粉颗粒表面并未触及到淀粉内部,没有破坏淀粉的结晶结构。改性木薯淀粉的热稳定性能测试,乙酸酯淀粉分解温度(368.10℃)有较大的提高,但辛烯基琥珀酸酯淀粉(292.17℃)和十二烷基苯磺酸酯淀粉(307.18℃)有所下降,而交联的淀粉的分解温度差别不大。接着将不同酯化度或交联度的木薯淀粉在乳液状态下与天然胶乳共混共沉,制备改性木薯淀粉/天然橡胶复合材料。利用电子拉伸试验机测试硫化后改性木薯淀粉/NR复合材料的拉伸和撕裂性能,选取性能较好的复合材料,利用TG、DMA、 RPA、 SEM考察了不同种类的改性木薯淀粉对复合材料的结构与性能的影响。研究结果表明：随着各种改性木薯淀粉的取代度的增加,复合材料的性能会随之增加,但选用交联淀粉来补强NR时,要选取合适的交联度的交联淀粉,因为过度交联的淀粉补强效果反而下降。TG结果表明酯化/交联改性后的木薯淀粉复合材料热稳定性能有所增加。DMA和RPA结果表明醋酸酯淀粉/NR、十二烷基苯磺酸酯淀粉/NR和交联淀粉/NR复合材料在0℃和60℃tanδ低于NR,抗湿滑性能轻微下降,但滚动阻力下降明显,木薯淀粉/NR和辛烯基琥珀酸酯淀粉/NR复合材料tanδ大于NR,抗湿滑性和滚动阻力均增加。拉伸断面的扫描电镜图显示，木薯淀粉经改性后,提高了木薯淀粉粒子在NR中的分散程度,改性效果明显,粒子粒径有减小的趋势,改性淀粉的表面粗糙,增强了淀粉与橡胶基体的界面作用,改善了复合材料的结构与性能。