发展绿色环保且低成本的生物可降解聚乳酸（PLA）发泡材料成为应对由石油基聚合物泡沫引发的环境“白色污染”问题的一种积极策略。面对PLA固有的低熔体强度、慢结晶速率等,导致发泡过程中成核困难、泡孔易破裂塌陷及泡孔结构难以控制,则要制备出泡孔尺寸均匀、高膨胀比的PLA发泡材料颇具挑战性。在此背景下,利用二维层状填料与PLA复合以调控泡沫塑料的泡孔形态是一种潜在的解决方案。本研究利用番茄皮渣粉（TP）独特的二维片层结构、与其他生物质材料（棉花、木材等）在主要组成上的差异,以及原材料成本低的优势,采用熔融共混法制备了TP/PLA复合材料。研究TP对PLA非等温结晶动力学及流变特性的影响,为制备泡孔形态可控的TP/PLA复合发泡材料奠定理论基础。同时,分别探讨TP/PLA复合材料采用化学发泡与超临界二氧化碳（sc CO）发泡的发泡行为,以期构筑材料组成、发泡要素与泡孔结构及性能间的相关性。本论文主要研究内容及结果如下:（1）研究了复合材料的非等温结晶动力学。结果表明,Avrami指数为非整数且在3.0左右,聚合物结晶主要以三维球体方式生长;TP作为异质成核剂,加快了PLA结晶速率,提高了结晶度,15TP共混体系较纯PLA的结晶度提高149.3%。（2）使用偶氮二甲酰胺/氧化锌为化学发泡剂制备了纯PLA和TP/PLA复合泡沫塑料。结果表明,复合泡沫较纯PLA泡沫塑料性能更加优异。其中,TP含量为5%的复合材料,在发泡剂3 phr、发泡时间10 min的条件下,其泡沫塑料的膨胀比为2.46、泡孔密度为1.52×10～5 cells/cm,接触角为95.0°,发泡综合性能较好。此外,经退火处理后,发泡塑料的压缩模量和强度均得到提高,退火温度为110°C的压缩强度达到1298.4 k Pa,较未退火泡沫提高了483.5%。（3）以超临界CO发泡法制备了纯PLA和TP/PLA复合泡沫塑料。结果表明,与化学发泡法相比,表观密度、泡孔尺寸、热导率更低,泡孔密度、膨胀比更大,综性能更加优异。复合泡沫塑料在饱和时间30 min的膨胀比可达18.8、泡孔密度为1.22×10～7 cells/cm,泡孔尺寸较小,疏水性增强;热导率从发泡温度为100°C的174.2 m W/（m·K）下降到120°C的57.8 m W/（m·K）;复合材料经发泡前经退火处理,所制备的泡沫塑料的泡孔尺寸仅为66.53μm,表现出更好的隔热和润湿性能。
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