PBAT与无机填料共混
碳酸钙（CaCO3）填充改性PBAT
Ca2+对PET降解反应条件的改善
结语
目前，国内PBAT的合成以及高性能产品的生产和应用与国外产品有一定差距，但随着环保要求的提高和可持续绿色发展的要求，对于可降解材料的需求愈发强烈，开发高性能、低成本的PBAT及其复合材料将是高分子材料加工的热门领域，对推广可生物降解材料在生物基材料中的应用，实现绿色发展起着重要的作用。
PBAT属于热塑性生物降解塑料，是PBA(己二酸丁二醇酯)和PBT(对苯二甲酸丁二醇酯)的共聚物，兼具PBA和PBT的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能;此外，还具有优良的生物降解性，是生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一。
塑料降解与回收概念漫画 图片来源：pixabay
PBAT作为一种新型可生物降解材料，主要应用于农业地膜和食品包装等方面。然而，与普通塑料相比，PBAT存在结晶性差、熔体强度低以及价格高等问题，限制了其在纤维和膜材料领域的应用。因此， PBAT需要改性，改性方法主要以共混改性和扩链改性为主，以达到降低成本和改善其综合性能的目的。
碳酸钙粉体 图片来源：粉体网
添加廉价的无机填料可有效降低制品的成本，同时也可为复合材料提供优异的力学性能。常用的无机填料主要有碳酸钙(CaCO3)、蒙脱土(MMT)、SiO2及TiO2等。
活化碳酸钙由于粒径极小、活性高，因此其在PBAT改性中补强效果较高。使用活化碳酸钙对PBAT共混改性时需要加入一定量的相容剂，以改进产品的物理性能和力学性能。通过碳酸钙改性后材料能快速、完全生物降解，且极大降低了产品成本，对制造膜袋类产品等，具有更好的实际操作性。
案例1
杨冰等制备了50%(w) CaCO3的PBAT/ CaCO3复合材料。改性后的CaCO3在PBAT的分散性变好，共混物没有发生溶出现象，且复合材料的力学性能有很大提升。未改性的CaCO3容易聚集在一起，影响了材料的力学性能。
案例2
Edilene等研究了扩链剂的加入对PBAT/ CaCO3复合材料的影响，结果表明，扩链剂能够通过分散的CaCO3颗粒起作用，并且改善CaCO3的分散性；此外，CaCO3的加入降低了纯PBAT及复合材料的结晶度，这是因为CaCO3对聚合物分子链的运动起到阻碍作用。
案例3
肖运鹤等研究发现，利用超细碳酸钙对PBAT进行填充改性，当超细碳酸钙的质量分数在10%，相容剂质量分数为3份时，PBAT/超细碳酸钙共混物的拉伸性能得到了很大程度地提高。当超细碳酸钙的质量分数达到20%时，制成膜袋后，依然有较好的力学性能。
作为PBAT的两大共聚组成部分之一，PET(对苯二甲酸丁二醇酯)的水解程度与反应条件具有一定的关系。Miyakawa等在研究中提到来自糖单胞菌素Cut190中的一种类角质酶，可水解PET的内部结构，这种酶实际属于脂肪酶，它含有一个α/β水解酶折叠和一个SER-HIS-ASP催化三联体。
近年来，虽然Ca2+诱导α-淀粉酶的热稳定性以及酶的激活作用已经得到了广泛的研究，但针对PET降解酶中类角质酶降解机理的研究仍较少。而Miyakawa等的研究首次证明了Ca2+能够增强PET酶的热稳定性和PET降解类角质酶的活性，高浓度的Ca2+增强了Cut190的热稳定性和活性，这对于非晶态PET的高效酶解至关重要。
PBAT与可降解材料、无机填充物的并用，不仅可以改善PBAT的加工性能和降低生产成本，满足实际应用需要，还可以拓宽其适用范围和领域。
目前，国内PBAT的合成以及高性能产品的生产和应用与国外产品有一定差距，但随着环保要求的提高和可持续绿色发展的要求，对于可降解材料的需求愈发强烈，开发高性能、低成本的PBAT及其复合材料将是高分子材料加工的热门领域，对推广可生物降解材料在生物基材料中的应用，实现绿色发展起着重要的作用。
目前，国内PBAT的合成以及高性能产品的生产和应用与国外产品有一定差距，但随着环保要求的提高和可持续绿色发展的要求，对于可降解材料的需求愈发强烈，开发高性能、低成本的PBAT及其复合材料将是高分子材料加工的热门领域，对推广可生物降解材料在生物基材料中的应用，实现绿色发展起着重要的作用。
