隨著電子商務(wù)的快速發(fā)展，網(wǎng)購和外賣已經(jīng)成為當(dāng)代許多年輕人的生活方式之一。由于很多商品和食品需要包裝，塑料包裝材料和快遞袋消耗速度每年保持20%以上的增長(zhǎng)速度。由于塑料包裝袋和快遞袋的質(zhì)量輕、回收價(jià)值不大，用戶使用后一般直接丟棄，現(xiàn)已成為白色污染的重要來源之一。

隨著人類對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的日益提高，采用生物可降解材料取代現(xiàn)有包裝材料和快遞袋材料逐漸得到社會(huì)各界的重視。生物可降解材料在微生物、水分和太陽光等作用下分解為水、二氧化碳和其它低分子組分，對(duì)環(huán)境污染較小[1]。典型的生物降解高分子材料有聚己內(nèi)酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚對(duì)苯二甲酸／己二酸丁二酯(PBAT)和聚羥基脂肪酸脂類(PHAs)等[2]。其中，PLA是以淀粉為原料的熱塑性脂肪族聚酯，具有可完全生物降解性[3]，在一次性餐具、農(nóng)用薄膜、包裝制品、過濾材料、醫(yī)療衛(wèi)生和服裝面料等領(lǐng)域得到應(yīng)用[4–8]。但是，PLA存在容易吸水、熔體強(qiáng)度較低、柔韌性不理想和價(jià)格較貴等缺點(diǎn)，其應(yīng)用受到很大限制[9]，將PLA與其它組分進(jìn)行共混改性，在不破壞其降解性的前提下可提高材料的韌性、降低產(chǎn)品成本，是拓展其應(yīng)用范圍的重要手段[1]。

用于PLA增韌改性的材料有低分子增塑劑、增容劑和柔性高分子材料，上述材料在改善PLA的柔韌性方面具有一定效果[1]。PBAT是己二酸、對(duì)苯二甲酸和丁二醇的共聚物，其柔韌性較好[10]，將其與PLA共混有望提高PLA的韌性。但由于PLA和PBAT的相容性較差[11]，PLA／PBAT共混體系的力學(xué)性能并不理想。篩選合適的增容劑來降低PLA與PBAT兩相界面張力，提高界面粘接力，才能制備綜合性能優(yōu)異的改性材料。然而，反應(yīng)性增容劑價(jià)格一般高于PLA，用其改性PLA的性價(jià)比不夠理想。采用檸檬酸三丁酯、聚乙二醇、聚四亞甲基醚醇、聚甲基丙烯酸甲酯和異山梨醇二正己酸酯等增塑劑，在增塑和增韌的同時(shí)可降低成本，在提高最終制品的性價(jià)比方面具有一定優(yōu)勢(shì)[12–15]。然而，上述增塑劑與PLA相容性不理想，存在容易析出、長(zhǎng)時(shí)間存放變脆等問題。

多官能團(tuán)增塑增容劑HM–530A是一種含有2～3個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的聚酯增塑增容劑，在熔融共混過程中能與PLA，PBAT的羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并形成PLA-g-PBAT嵌段共聚物，從而降低兩相界面張力，達(dá)到增容的效果。廣州醫(yī)科大學(xué)等系統(tǒng)研究了HM–530A對(duì)PLA／PBAT共混體系拉伸性能、撕裂性能、加工性能、微觀相態(tài)結(jié)構(gòu)和熱性能的影響規(guī)律，篩選最佳的配方，為制備性能優(yōu)異的PLA／PBAT共混體系提供理論指導(dǎo)。

PLA：4032D，工業(yè)級(jí)，美國(guó)Nature Work公司；

多官能團(tuán)增塑增容劑：HM–530A，工業(yè)級(jí)，分子量為6?000～8?000，廣州海珥瑪植物油脂有限公司；

PBAT：TH801，新疆藍(lán)山屯河化工股份有限公司。

改變HM–530A用量，研究其對(duì)PLA／PBAT共混體系性能的影響，實(shí)驗(yàn)配方設(shè)計(jì)列于表1。

將PLA在80℃真空干燥箱中干燥24?h以上，按照表1所示的配方進(jìn)行稱量配料。然后采用轉(zhuǎn)矩流變儀進(jìn)行熔融共混，溫度180℃、轉(zhuǎn)速50?r／min，熔融共混時(shí)間5～8?min。

稱取30?g樣料，采用熱壓成型機(jī)制備0.2?mm厚薄片樣品，采用如下工藝進(jìn)行壓片：溫度180℃、預(yù)熱時(shí)間5?min、熱壓時(shí)間1?min、冷卻時(shí)間3?min。試樣制備后在自然條件下放置24?h，利用沖片機(jī)沖裁拉伸樣品和撕裂樣品。

(1) HM–530A的加入可降低PLA／PBAT共混體系的平衡扭矩，提高M(jìn)FR，改善加工性能。

(2) HM–530A可改善PLA／PBAT共混體系的的斷裂伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度。當(dāng)HM–530A用量為9%時(shí)，共混體系的拉伸強(qiáng)度為31.7?MPa、斷裂伸長(zhǎng)率為254%、撕裂強(qiáng)度為22.2?N／cm，獲得了良好的增塑增容效果。

(3)隨著HM–530A用量的增加，共混體系的結(jié)晶溫度逐步升高，結(jié)晶熱焓增大，對(duì)PLA和PBAT產(chǎn)生了增容效果。

(4)用SEM觀察脆冷斷面發(fā)現(xiàn)，當(dāng)HM–530A用量達(dá)到9%以上時(shí)，斷面分散相的尺寸和數(shù)量減少，斷面褶皺和粗糙度明顯增加，呈現(xiàn)韌性斷裂特征，說明HM–530A對(duì)PLA／PBAT共混體系產(chǎn)生了良好的增容增塑效應(yīng)，共混物的韌性得以改善。