聚乳酸 (PLA) 和聚对苯二甲酸 -1,4-丁二醇酯 (PBAT) 是市场上最流行的两种可生物降解聚合物 [1], [2]。PLA 尤为突出，因为它源自生物质资源，且具有 favorable 的生物相容性、生物可降解性和可加工性，这使其能够应用于包装、纺织品、医疗器械和一次性消费品等多样领域 [2], [3], [4]。然而，PLA 固有的脆性限制了其更广泛的用途。为了增强其韧性，PLA 通常与其他聚合物如聚丁二酸丁二醇酯 (PBS) [5], [6], [7]、聚己内酯 (PCL) [8], [9] 和聚对苯二甲酸 -1,4-丁二醇酯 (PBAT) [10], [11], [12] 进行共混。PBAT 因其出色的柔韧性、生物可降解性和成本效益而特别适合此目的。然而，PLA 和 PBAT 之间的不相容性和较差的界面相容性通常会导致相分离 [13], [14], [15]。理论上，完全相容的聚合物共混物很少见，因为混合吉布斯自由能通常为正，这是由于聚合物分子量高导致熵变可忽略以及焓项为正所致。这种不相容性通常导致相分离和较差的力学性能，特别是韧性降低 [16], [17]。
为了改善 PLA 和 PBAT 之间的相容性，人们开发和评估了各种相容剂，包括 PLA-PBAT-PLA 三嵌段共聚物 [18], [19]、聚乳酸 - 聚乙二醇共聚物 (PLA-PEG-PLA, MPEG-PLA) [20], [21]、纳米复合材料 [22] 以及木质素 [23], [24] 等。例如，在 PLA/PBAT 共混物中使用 PLA-PBAT-PLA 作为相容剂，在 0.5 wt% 的含量下使断裂伸长率提高了八倍以上 [18]。Ding 等人 [20] 合成了具有不同链长的 PLA-PEG-PLA 三嵌段共聚物作为高效相容剂，以增强 PLA/PBAT 共混物中的界面黏结。发现引入黏土纳米复合材料可以有效减小 PLA 基体中 PBAT 相团聚体的尺寸，从而增强两相之间的界面相容性 [22]。Liu 等人 [23] 报道分级木质素可以与 PBAT 和 PLA 的分子链相互作用，起到粘结桥的作用，从而将 PBAT/PLA 共混物的拉伸强度提高了 35.4%，拉伸强度提高了 37.7%。
通常，采用相容剂的非反应性技术可以在一定程度上增强相相容性，尽管材料性能的改善往往有限。更显著的效果通常通过化学反应方法实现，这涉及在熔融共混期间的原位功能化和共聚 [25], [26], [27], [28]。可以通过引入高反应活性的官能添加剂，如酸酐 [29], [30]、环氧基 [7], [31] 和异氰酸酯 [32], [33]，来实现反应性相容化或交联，这些添加剂能够与 PLA 和 PBAT 相中存在的羟基或羧基发生反应。这些化学反应通过原位形成 PLA-b-PBAT 共聚物产生强界面相互作用。例如，Wang 等人 [34] 引入多功能环氧低聚物 (ADR) 以改善 PLA/PBAT 共混物的力学性能，实现的断裂伸长率和缺口冲击强度分别比纯 PLA 高 75.3 倍和 12.3 倍。Ma 等人 [35] 证明在 PLA/PBAT 共混物中添加过氧化二枯酮 (DCP) 作为自由基引发剂可以有效改善相容性并减小分离相 PBAT 的粒径，从而导致伸长率、拉伸韧性和冲击韧性增加。然而，此类交联反应可能会负面影响共混物的降解行为并可能引起毒性。因此，开发一种对 PLA/PBAT 共混物环境友好、经济高效且高效的相容化策略至关重要。
在本研究中，开发了一种新颖的方法，通过在丙交酯聚合期间使用羟基封端 PBAT (HO-PBAT-OH) 作为大分子引发剂在高剪切反应器中修饰 PLA 的界面性能，以改善 PLA 和 PBAT 之间的相容性。通过使用不同含量的 HO-PBAT-OH 作为大分子引发剂制备了改性聚乳酸 (PLA-bs)，并与 PBAT 进行共混。使用 GPC、FTIR 和 NMR 系统表征了 PLA-b 的分子量和链结构。分析了比例为 70/30 的 PLA-b/PBAT 共混物的形态、相容性、热性能和力学性能，使用了 SEM、DSC、DMA 和拉伸测试。为了比较，使用小分子醇作为引发剂合成 PLA 作为常规方法，并与 PBAT 进行类似的共混作为比较参照。与传统共混后相容化策略不同，本工作引入了一种原位相容化策略，其中通过 HO-PBAT-OH 引发的开环聚合在丙交酯聚合期间工程化 PLA 对 PBAT 的界面亲和力。
