Page 217 - 《水产学报》2025年第12期

邱昱，等 水产学报, 2025, 49(12): 129717

酯键而备受关注 ，其中，聚二元酸二元醇酯 化温度与分解温度接近，加工成型困难等一系
[2]
由二元醇和二元羧酸缩聚而成，单体选择范围 列缺陷，常与其他高聚物材料进行共混改性 。
[15]
广泛，而且随着大容量聚酯产业化的发展，生 PBAT 作为一种生物降解材料，近些年的研究
[3]
产设备与技术匹配性提高，发展前景广阔 。 工作日趋成熟与完善，其出色的可降解性能具
聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯 (PBAT) 属于热 有解决幽灵捕捞问题的潜力，将淀粉与 PBAT
[4]
塑性生物降解材料 ，是己二酸丁二醇酯和对 共混改性制得的新型降解材料其降解性能稳定，
苯二甲酸丁二醇酯的共聚物 ，兼具聚己二酸 降解周期可控，故本实验以 PBAT和淀粉为原
[5]
丁 二 醇 酯 (PBA) 和 聚 对 苯 二 甲 酸 丁 二 醇 酯 料，采用熔融纺丝法制备 PBAT 单丝和 PBAT/
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(PBT) 的优良特性 ，既有较好的延展性、韧性 淀粉复合单丝，研究 2 种单丝的热性能、力学
[7]
和断裂伸长率 ，也有较好的耐高温性和抗冲 性能、微观结构形态、红外光谱分析以及单丝
击性能，同时还具有优良的生物降解性能 ， 在不同环境中的降解性能，为制备降解周期可
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是目前生物降解材料研究中产业化程度最高、 控、力学性能优良的渔用材料提供参考。
应用范围最广的降解材料之一。由于 PBAT 分
子链中存在的芳香 PBT 链段，PBAT 可在富氧 1 材料与方法
[9]
条件下达到一定程度的降解 ，但整个体系降
1.1 主要原料与试剂
解速率相对较慢且难以调控。此外，该材料的
价格相对于传统聚烯烃材料更加昂贵，进一步 PBAT 颗粒与 PBAT/淀粉质量比为 7∶3 的
限制了该材料的发展及应用。因此，为了获取 复合颗粒购自金晖兆隆高新科技股份有限公司。
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高性能的可降解塑料，需对 PBAT 进行改性研 PBAT 颗粒密度 1.26 g/cm ，熔点 115 ℃，熔
究，并通过环境条件的改变实现对降解速率的 融指数 (190 ℃，2.16 kg) 4 g/10 min；PBAT/淀
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调控。Pinheiro 等 [10] 以 PBAT 和纤维素纳米晶 粉复合颗粒密度为 1.26~1.30 g/cm ，熔点 110~
为原料，通过熔融纺丝法制备了可生物降解纳 120 ℃，熔融指数 (160 ℃，5 kg) ≤4 g/10 min。
米复合材料，通过降解实验发现，复合材料的 海水晶为白色细小结晶，含有天然海水中的钠、
生物可降解性较纯聚合物得到了提高。Šerá等 [11] 钾、钙、镁等大量元素，以及微量和痕量元素，
通 过 堆 肥 降 解 实 验 对 比 了 PBAT 和 聚 乳 酸 以一定比例溶于蒸馏水中即可制得人工海水。

(PLA) 2 种材料的降解性能，发现随着堆肥降解 1.2 降解单丝的制备
环境中温度的升高，降解性能显著增强，而酸
将 PBAT 颗粒加入单螺杆挤出机，料筒加
性条件对提升降解速率具有积极作用。同时，
热区的第 1~5 区温度分别为 160、170、170、170
降解速率随聚合物中酸浓度的增加而降低，降
和 180 ℃，从单螺杆长径比为 45∶1 的喷丝孔熔
解性随着结晶度的降低而增强。天然填料的加
融挤出，单喷丝板上喷丝孔的孔径为 0.90 mm、
入可促进 PBAT 降解，Someya 等 [12] 发现 PBAT/
孔数为 100 孔，挤出的初生丝经过 3 次热水浴牵
淀粉和层状硅酸盐复合物的降解主要因淀粉等
伸，采用的牵伸倍数为 6.5~7.0，牵伸水浴温度
天然填料的亲水性所致；而 Kasuya 等 [13] 发现纯
为 90 ℃，以收丝机收卷熔纺丝束，获得 PBAT
聚酯类薄膜在自然海水中降解 28 d 后失重率小
单丝。以 PBAT/淀粉复合颗粒为材料，通过相同
于 2%。
纺丝工艺制备 PBAT/淀粉复合单丝。制成的 PBAT
天然高分子材料如纤维素、淀粉、甲壳素
单丝直径 0.39 mm，线密度 147 tex，纺丝速率
等在自然界中含量丰富、来源广泛且可再生，
为 938.78 m/min；PBAT/淀粉复合单丝直径 0.31
可作为生物可降解材料。淀粉具有来源广、成
mm，线密度 129 tex，纺丝速率为 1 075.96 m/min。
本低，且可被微生物完全降解为二氧化碳和水，
具有极好的生物降解性能，被认为是天然的环 1.3 海水降解
[14]
保可再生材料 。但由于纯淀粉材料加工性能 人工海水制备 [16] ：在 400 mL 的蒸馏水中
和力学性能较差，淀粉分子间具有较强的氢键 加入 13.6 g 海水晶，经搅拌使其完全溶解之后
[17]
相互作用力，受热条件下流动性差，玻璃化转 用于实验。模拟海水降解实验 ：降解前将样
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