H παρούσα διατριβή αφορά στην παρασκευή μιγμάτων και νανοσύνθετων υλικών με μήτρα το βιοαποικοδομήσιμο και βιοσυμβατό πολυμερές πολυ(3-υδροξυβουτυρικό οξύ) (PHB) καθώς και τη μελέτη των ιδιοτήτων τους, με απώτερο σκοπό εφαρμογής των υλικών αυτών τόσο στην βιοϊατρική όσο και στη βιομηχανία. Τόσο τα νανοσύνθετα υλικά όσο και τα μίγματα παρασκευάστηκαν με τη μέθοδο ανάμειξης τήγματος, η οποία είναι φιλική προς το περιβάλλον. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε η οργανική τροποποίηση του φυσικού νατριούχου μοντμοριλλονίτη. Το οργανικά τροποποιημένο ορυκτό χρησιμοποιήθηκε ως νανοενισχυτικό για την παρασκευή των νανοσύνθετων υλικών. Η οργανική τροποποίηση έγινε μέσω αντίδρασης ιοντοεναλλαγής με άλατα του αλκυλαμμωνίου. Παρασκευάστηκαν υβριδικά υλικά PHB / C18MMT με βαθμό τροποποίησης στο 150% της συνολικής κατιοεναλλακτικής ικανότητας (CEC) του ορυκτού, με περιεκτικότητα 1, 3, 5 και 10% κ.β. σε τροποποιημένο ορυκτό. Για τα υλικά αυτά μελετήθηκαν η δομή τους, η θερμική τους συμπεριφορά, οι μηχανικές τους ιδιότητες, η βιοαποικοδόμηση και η βιοσυμβατότητα τους. Επιπρόσθετα, μείγματα του PHB με το ελαστομερές πολυ(3-υδροξυοκτανοϊκό οξύ) (PHO) παρασκευάστηκαν σε διάφορες περιεκτικότητες (PHB/PHO: 65/35, 60/40, 55/45, 50/50), διερευνήθηκε η αναμιξιμότητα τους και μελετήθηκαν οι θερμομηχανικές τους ιδιότητες.