Os plásticos atualmente utilizados possuem baixa taxa de degradação e normalmente não são descartados corretamente, fazendo com que o meio e o equilíbrio ambiental sejam prejudicados. Polímeros biodegradáveis são estudados como alternativas a estes, porém suas propriedades mecânicas são inferiores aos plásticos convencionais. Uma opção de melhorar estas propriedades é a preparação de nanobiocompósitos, materiais com propriedades melhoradas devido à incorporação de material nanométrico na sua matriz polimérica. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as propriedades térmicas e mecânicas de nanocompósitos de PLLA/PEG/PCL-T reforçado com argila organicamente modificada (OMMT) Closite 20A. A estabilidade térmica dos nanocompósitos foi estudada por análise termogravimétrica (TGA) e as propriedades mecânicas foram verificadas através de ensaios sob tensão. Os resultados demostraram que a incorporação da OMMT na mistura PLLA/PEG/PCL-T eleva a Tonset do material, enquanto a adição de OMMT à mistura, variam a resistência à tração de acordo com a concentração da mesma.