纤维素作为一种天然的高分子材料,在自然界中含量丰富,来源广泛,利用各种方法制备得到的纳米纤维素具有高比表面积,高强度,良好的热稳定性等,作为一种天然的理想高分子填料得到了广泛的应用。本文以桉木浆为原料,用具有自主知识产权的超声氧化法制备NCC,通过响应面分析法研究了氧化时间、氧化温度、过硫酸铵浓度及其交互作用对NCC产率的影响,确定了最佳的制备条件,并研究了NCC的微观形貌、结晶结构、热稳定性等。结果表明:实验制备得到的NCC为直径在10~30nm的羧基化纳米纤维素,为纤维素I型和纤维素II型的混合物。本文通过溶液流延法将制备得到的NCC加入PVA中制备PVA/NCC复合膜,研究了NCC的加入对PVA膜性能的影响。结果表明:一定量NCC的加入,可以均匀的分散在PVA中,提高PVA膜的拉伸强度,降低断裂伸长率,当NCC含量为5%时,拉伸强度达到最大值,较纯PVA膜(46.76 MPa)提高49.48%;NCC的加入改善了PVA膜的热稳定性,在一定程度上解决了难以热塑加工的问题;提高了PVA膜的水接触角,降低了PVA膜的平衡溶胀度和吸水率;当NCC含量高于5%时,复合膜的溶解率降低,改善了复合膜的耐水性。本文在反复冷冻-解冻的条件下制备PVA/NCC复合水凝胶,研究了冻融循环次数以及NCC的加入对PVA水凝胶性能的影响。结果表明:随着冻融循环次数的增加,PVA水凝胶的凝胶分数增加、含水率下降,力学性能得到提高;在相同制备条件下,NCC的加入,提高了PVA水凝胶的拉伸强度和断裂伸长率;优化了亲水性能,凝胶分数和含水率均得到提高;完善了复合水凝胶的交联网络,提高了结晶度,改善了热稳定性;加入NCC后,PVA水凝胶的平衡溶胀度增加,溶胀性能得到改善,失水速率降低,提高了保水性能。