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聚乳酸（PLA）是理想的绿色高分子材料，但质脆、缺乏柔韧性等缺点一直阻碍着PLA材料的发展。本文采用了共混和纳米复合的方法提高PLA材料的性能，制备了PLA/线性低密度聚乙烯（LLDPE）共混材料和PLA/粘土纳米复合材料。本文通过改变螺杆结构向单螺杆挤出机引入不同的加工流场，挤出制备PLA/LLDPE共混材料，对共混物进行沿程取样，在流变、形态和性能三方面比较了分别用普通剪切螺杆和引入了混沌螺纹元件的组合螺杆制备得到的PLA/LLDPE共混物沿程取样的样品，并研究各样品流变-形态-性能之间的关系；采用超临界CO2辅助的方法，在双螺杆挤出机中直接挤出PLA/粘土纳米复合材料，研究CO2的注入量对PLA/粘土纳米复合材料流变、形态和性能的影响，并讨论流变-形态-性能三者之间的关系。
PLA/LLDPE共混材料的研究结果表明：引入了混沌元件的组合螺杆具有更好的混合效果，极大地减小了PLA/LLDPE（70：30）共混物的分散相尺寸，因此降低了由沿程取样样品两相结构的不同引起的流变性能上的差异。配比为70：30的共混物更容易形成共连续相结构和层状结构。为了研究普通螺纹元件对PLA/LLDPE（70：30）共混物两相形态演变的影响，本文采用毛细数模型进行预测和分析，结果显示毛细数模型能准确地预测该共混物经过普通螺纹元件后两相形态的演变。PLA/LLDPE（70：30）共混物都表现出韧性断裂，用组合螺杆制备的PLA/LLDPE（70：30）共混物在第三个取样口得到的样品的断裂伸长率分别为25．99％，比纯PLA提高了180％。用组合螺杆制备的共混物沿程取样样品分别具有共连续相结构、层状结构和海岛结构等两相形态，各种形态对应的拉伸性能各不相同，其中具有海岛结构的样品具有最高的拉伸强度和断裂伸长率。
PLA/粘土纳米复合材料的研究结果表明：PLA分子链插入粘土片层之间，形成插层结构，致使复数黏度曲线表现出类固行为；超临界CO2的加入有利于粘土在PLA基体中均匀分散。PLA/粘土纳米复合材料的拉伸性能优于纯PLA，复合材料在拉伸性能测试过程中出现屈服现象，断裂伸长率和拉伸强度从纯PLA的9．29％、41．60MPa提高到气体注入量为7wt％时的24．74％、51．70MPa，这是因为：PLA基体的自由体积随着超临界CO2含量的增加而增加，降低了分子链的松弛活化能， PLA分子链能更容易地插层至粘土的片层之间，并在剪切作用下把粘土片层撑开，因此粘土在PLA基体中分散得更均匀。均匀分散的粘土使PLA基体受力时产生更多的银纹和形变，从而吸收更多的能量，提高了材料的拉伸性能。