具有成本效益且完全可生物降解的PBAT复合材料：结合天然填料与化学发泡技术

《Journal of Applied Polymer Science》：Cost-Effective and Fully Biodegradable PBAT Composites: Integrating Natural Fillers and Chemical Foaming Techniques

通过将竹粉与PBAT-g-MAH相容剂结合，采用化学发泡注塑技术制备了低成本PBAT基复合材料。研究发现竹粉的加入显著降低材料力学性能和泡孔结构均匀性，而相容剂的使用有效改善界面相容性，使复合材料综合性能恢复至接近原材料的水平，为可降解塑料的产业化应用提供了新思路。

　　

摘要

聚丁烯己二酸酯-对苯二甲酸酯（PBAT）是一种有前景的可生物降解聚合物，但其高昂的成本限制了其更广泛的应用。本研究结合了低成本的竹粉（BP）和化学发泡注塑技术，制备出了经济型PBAT基复合材料。通过熔融自由基接枝法制备了增容剂PBAT-g-MAH。系统地研究了BP和PBAT-g-MAH对PBAT复合材料力学性能、流变性能、热性能和发泡性能的影响。由于PBAT与BP之间的相容性较差，复合材料最初的力学性能、流变性能、热性能和发泡性能均有所下降。当竹粉含量为30 wt.%时，拉伸强度降低了30.5%（从23.24 MPa降至16.16 MPa），断裂伸长率下降了45.3%（从1243.5%降至679.8%）。泡沫的微观结构也发生了恶化：平均孔径从32 μm增大到58 μm，孔隙密度从5.1 × 10⁶个/cm²降至1.0 × 10⁶个/cm²，孔隙分布变得不均匀。相比之下，引入PBAT-g-MAH显著改善了BP与PBAT之间的界面相互作用，提高了填料的分散效果，并恢复了复合材料的整体性能。PBAT/BP/PBAT-g-MAH复合材料的性能与纯PBAT相当，这表明通过结合天然填料、增容技术和化学发泡注塑技术，可以制造出轻质且可生物降解的PBAT基产品，同时保持其关键性能。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者提出合理请求后获得。