摘要
传统一次性使用包装塑料聚乙烯、聚丙烯等无法降解，由此引发严重的白色污染问题，寻找绿色发展新资源，探究可生物降解友好型材料是目前解决环境污染的一个重要课题。聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯（PBAT）是一种全生物降解的新型塑料，PBAT材料具有良好的柔韧性和成膜性能，但其刚性不足、强度较低，是较典型的“软材料”，同时，由于其价格较高，限制了其应用范围。因此，针对上述问题，本论文以高强度聚乳酸（PLA）为增强剂、以价格低廉的玉米淀粉为填充剂，通过螺杆挤出机熔融共混制备了PBAT/PLA/TPS复合材料。本文研究内容主要包括以下三个方面： （1）本章实验以PBAT为主体，固定PBAT/PLA合适配比85/15。为改善PBAT与PLA间的相容性，选用多元环氧扩链剂ADR对PBAT/PLA共混体系进行化学增粘改性。探究ADR的添加量对PBAT/PLA复合材料力学性能、加工性能、微观结构、吹塑稳定性等方面的影响。研究结果表明：ADR能有效改善复合材料的力学性能，添加量为0.3%时，拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均达到最大值，分别为23.8MPa、828.6%和41.9KJ/m2。造粒加工结果表明，随着ADR的添加量增加，造粒机模头析出减少，相容性和加工性能得到了明显提高。扫描电镜测试结果表明，ADR通过扩链增容改善了PBAT/PLA复合材料间的相容性。吹塑薄膜结果表明，扩链剂ADR的加入明显提高了复合材料熔体强度，膜泡形状稳定，薄膜厚度均匀，有利于稳定吹膜。 （2）进一步地，在上章ADR扩链增容PBAT/PLA复合材料的实验基础上，加入淀粉可降低成本，本章实验以乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）作为辅增塑剂，通过部分代替甘油构建复合增塑淀粉体系，利用不同塑化剂之间的协同作用，分析ATBC辅助增塑机理，探究热塑性淀粉（TPS）中ATBC的用量对PBAT/PLA/TPS共混体系的力学性能、加速老化性能、加工性能、水蒸气透过率进行分析。探究结果表明：当ATBC/甘油配比为4/26时，复合薄膜的力学性能最优。同时，在ATBC为4份时所成复合膜的水蒸气透过率最小，与对照组相比，水蒸气透过率降低了48.7%。熔融指数（MFR）表明，随着ATBC的加入，降低了PBAT/PLA/TPS复合材料的流动性。共混体系的熔体质量流动速率随ATBC用量的增加从2.3g/10min而逐步减少为1.2g/10min。 （3）在工业化生产中，为了考虑到降低复合材料的成本，往往会加大TPS的填充量。但高填充往往导致TPS与PBAT/PLA合金的分散性和相容性较差，容易发生团聚现象。本章加入分散润滑剂单硬脂酸甘油酯（GMS），分别探究GMS的用量，TPS的用量对PBAT/PLA/TPS复合材料性能的影响。探究结果表明：TPS固定比为30份，GMS为1份时，PBAT/PLA/TPS复合材料力学性能和加工性能最优。随着TPS的增加，复合材料的力学性能均呈现下降趋势。由扫描电镜结果看，随着TPS含量的增加，复合材料断面上孔洞和数量明显增多。随着TPS含量增加平衡扭矩变大，在TPS为50%时，平衡扭矩达到最大。加速老化后，复合材料的力学性能均差于老化前，增大TPS含量加快了复合材料降解速率；同时，随着TPS含量增加，复合材料的密度和吸水率有所增加。
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