PBS及其复合膜的制备及应用研究进展

马志蕊，尹 甜，蒋志魁，杨 璠，祝孟珂，杨 洋，韩 宇，翁云宣，张彩丽*

（1. 北京工商大学化学与材料工程学院，塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室，北京 100048；2. 中国神华煤制油化工有限公司，北京 100011）

0 前言

聚酯结构中由于含有酯基，在微生物作用下易被水解，脂肪族聚酯是公认的一类最有发展前景的可完全生物降解聚酯。常见市售的可生物降解聚酯包括聚羟基烷酸酯（PHAs）、聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、PBS、聚丁二酸/己二酸丁二醇酯（PBSA）、聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯（PBAT）等。PBS 比其他脂肪族聚酯具有更好的生物降解性、熔体加工性和耐化学性［1-4］，还具有良好的热稳定性和优良的力学性能［5］。由于合成单体的可再生性及具有与传统聚烯烃类塑料相媲美的性能，PBS 被认为是一类在包装和膜领域具有良好发展前景的生物降解材料［6］。

目前，国外PBS 生产企业主要有泰国PTTMCC Biochem公司、日本昭和电工株式会社、日本三菱化学、韩国SK 化学，国内企业主要有新疆蓝山屯河化工股份有限公司、金晖兆隆高新科技股份有限公司、杭州鑫富科技有限公司、安庆和兴化工有限公司等。PBS 最早是由日本昭和电工株式会社在品牌BionolleTM下开创的，从1993 年开始生产。日本三菱化学公司于2003 年开始生产PBS，品牌名称为GS Pla，由石化资源合成。2010年，和兴化工成为中国第一家大型PBS企业，年产能1 万吨。同年，新福药业宣布建设全国最大的PBS连续生产线，年产能2 万吨［7］。2015 年，三菱化学与泰国PTTMCC Biochem 合作，在泰国开始生产生物基PBS（50 %），使用品牌名称BioPBS。

PBS 具有优异的延展性和断裂伸长率，由于目前PBS 产能不足，所以通常将其作为分散相加入到其他脆性可降解聚酯中，通过增容共混提高复合材料的韧性和生物降解性，从而拓宽可降解聚酯的应用领域。此外，PBS 价格较高，为了降低其制品的价格并同时提高强度及模量，人们通常将其与可再生资源如热塑性淀粉、木薯淀粉、开心果壳粉共混改性；或者与无机填料如碳酸钙、二氧化硅等进行共混。共混改性不仅可以降低PBS成本还可以改善其强度低的缺陷。PBS有望在包装膜和地膜领域推广应用，但PBS 地膜存在气体阻隔性差、易老化等缺陷，很难单独作为薄膜材料应用。可通过在加工过程中掺杂一些功能化的纳米粒子来赋予PBS 复合膜抗菌、屏蔽紫外光及高阻隔性的功能，进而有望替代传统薄膜材料。

1 PBS的合成及性能

1.1 PBS的合成

PBS 合成的2 个单体丁二酸（琥珀酸）和1，4-丁二醇可从石油基中获得，也可以都从生物质资源中获得（图1），从而制得100 %生物基PBS［8］。

PBS 通常采用两步缩聚反应合成，第一步先生成低聚物，接着是低聚物的酯交换反应，其中第一步合成低聚物的过程又包括直接酯化法和酯交换法，直接酯化法较为常用。直接酯化法是通过丁二酸与过量的丁二醇在相对较低温度下低温酯化脱水，接着在高温、低压以及催化剂作用下，脱去二元醇，得到端羟基的PBS。该方法在高温时虽然可以加快脱水速率，但同时也容易脱羧以及氧化，过程中需要加入抗氧化剂，且对气密性与真空度要求较高。酯交换法是通过相同摩尔的二元酸二甲酯和二元醇在催化剂、高温、真空下脱甲醇得到预聚物的端羟基PBS，这种合成聚酯的方法比直接酯化法速率快，过程中需要脱甲醇，甲醇的沸点低，易挥发，使得整个聚合反应更加完全。

为了提高PBS的分子量，也可采用添加扩链剂的方式对其进行扩链反应。日本昭和最早制备的PBS就是通过异氰酸酯扩链提高其分子量的。Zhou 等［9］研究了用过氧化物二苯甲酰（BPO）对PBS/大豆分离蛋白生物复合材料进行反应增容，其效果良好。BPO是一种常用的自由基引发剂，可以在高温下引发反应，促进材料的交联和增容，提高材料的力学性能和热稳定性。使用BPO 作为扩链剂制得了PBS 扩链产物，扩链后的PBS数均分子质量从13 800 g/mol 提升到了23 500 g/mol。虽然扩链法获得的PBS结晶度有所下降，但是其力学性能得到了一定的提高。但扩链反应通常会影响PBS的生物降解性能［10］。此外，可通过筛选合适的催化剂来提高PBS的分子量。Bautista等［11］研究了2种含胺和含磷的阳离子催化剂与PBS反应。对比大孔丙烯酸树脂和丁醇钛的催化效果，其中用丁醇钛的催化得到的PBS的数均分子量从25 000 g/mol提升到31 000 g/mol。

1.2 PBS的物理性能

PBS 具有优异的力学性能，是一种半结晶聚合物。玻璃化转变温度大约在-35 ℃， 熔融温度在114 ℃左右，断裂伸长率在560 %左右［12］。因此，在室温条件下，是一种具有良好柔韧性的聚合物。PBS具有α和β 2种晶型。当材料在拉伸变形时会出现β晶型［13］。表1对比总结了PBS 与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、PLA、聚丙烯（PP）、高密度聚乙烯（PE-HD）、低密度聚乙烯（PE-LD）的物理性能［14］。

表1 PBS与PLA、PP、PE-HD、PE-LD的物理性能Tab.1 Comparison of physical properties of PBS with those of PET，PLA，PP，PE-HD and PE-LD

2 PBS膜的改性及制备

PBS 具有良好的柔韧性，加入到其他脆性的可生物降解材料中可改善其成膜性能；在PBS中加入淀粉、蒙脱土等粉体材料可提高PBS的降解性能及阻隔性能等。此外，与无机填料进行共混改性后在降低材料成本的同时也可制得全生物降解的PBS复合膜。PBS膜的制备技术通常包括与可降解聚酯共混改性吹膜［15］、挤出流延、多层共挤等［16］，在外界拉伸流场作用下，可对PBS 的结晶度和结晶形态进行调控，从而制得力学性能和阻隔性能优异的PBS 复合膜［17］。对PBS 膜的改性及结构调控技术总结如图2所示。

图2 PBS膜的制备技术Fig.2 Preparation methods for PBS based films

2.1 PBS与可降解聚酯共混改性

目前，PBS 改性研究最多的是将其作为分散相加入到PLA 中，来提高PLA 的韧性。聚合物共混是一种不需要开发和合成新结构的材料就能提升材料性能的简单高效的方法。共混物通常分为可混溶的和不可混溶的，由于聚合物结构不相似，导致大多数组合是不可混溶的，在材料中形成两相或更多相。由于相分离的出现，通常使得共混后不能获得好的性能，为了克服这一缺点，通常PLA/PBS 混合材料需要添加扩链剂、相容剂、偶联剂等助剂来改善其相容性，从而获得性能较好的复合材料。由于聚酯含有端羟基和端羧基，一般可通过添加含环氧基团、异氰酸酯基团的扩链剂和相容剂来增强两相的相容性。表2 总结了可用于改性PLA/PBS复合材料的相容性/扩链剂。

Xue 等［19］研究了用PLA、PBS 及甲基丙烯酸缩水甘油酯（EGMA）三相进行熔融共混制备了超韧复合材料，合成路线如图3 所示， EGMA 的加入改善了PLA与PBS 相的相容性。与纯PLA 相比，添加10 % PBS和12 % EGMA 的三元共混物的冲击强度（98 kJ/m2）提高了32 倍，拥有优异的断裂伸长率（460 %），但拉伸强度（23 MPa）损失了40 %。在PLA-PBS 界面形成了PLA/PBS-g-EGMA 共聚物，并充当了连接两相的“桥”，这些“桥”的数目随着EGMA 的含量增加而增加，当受到外力时，这些“桥”将力从脆性PLA基质转移至韧性PBS 相，转移导致PBS 相发生形变，从而使得断裂能量耗散。

图3 熔融共混过程中PLA、PBS和EGMA之间可能发生的原位反应［19］Fig.3 Schematic diagram of possible reaction routes in PLA/PBS blend with the inclusion of EGMA［19］

Deng 等［20］研究了采用环氧微纤化纤维素（MFCEPI）为相容剂制备PLA/PBS 复合材料。当添加2 %MFC-EPI 时，PLA/PBS/MFC-EPI （90/10/2）复合材料的断裂伸长率提高到273.6 %，拉伸强度为71.4 MPa，缺口冲击强度为116.8 J/m。其中MFC-EPI 的加入起到桥接PLA 和PBS 的作用，断裂过程中有助于能量转移和耗散从而显著提高复合材料的拉伸和冲击韧性。图4 是使用原子力显微镜（AFM）表征样品的表面的3D图像。可以看出，纯PLA 样品具有最光滑的表面形貌，随着PBS 含量的增加而变得更粗糙。最粗糙的表面是纯PBS 的表面，其中峰值高度差为182 nm，这是因为样品的高度结晶性质。

图4 PBS/PLA共混物的AFM图像［20］Fig.4 AFM 3D images of PBS/PLA blends［20］

除环氧基团外，聚酯的端羟基可以与异氰酸根反应，增加两相的相容性。Luzi 等［21］证明了甲苯二异氰酸酯（TDI）可增强PLA 和PBS 相之间的界面相互作用，通过形成氨基甲酸酯键，提高了PLA/PBS 共混体系的柔韧性，与未添加TDI的体系相比，添加后断裂伸长率提高了近3 倍（285 %），与纯PLA 相比提高了约30 倍。TDI 的加入使共混物的抗拉伸冲击性能从387.7 kJ/m2提高到424.3 kJ/m2。

此外也可通过添加增塑剂来提高PLA 和PBS 两相的相容性，如丁二酸-乳酸共聚物（rPBSL）、异山梨醇二元酸脂（ISE）、乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）等［22-24］。Fortunati 等［23］研究了挤压法制备了ISE增塑剂的PLA/PBS 薄膜。其中ISE 在15 %时 （PLA85-ISE15）-PBS20 的塑化效果最佳，与PLA80-PBS20 相比，断裂伸长率的明显增加到252 %。

将可产生自由基的物质加入到共混体系后，可引发混合物两相发生支化反应，从而提高相容性。将0.5 %的亚磷酸三苯酯（TPP）加入到PLA/PBS（80/20）中共混物的力学性能显著提高，共混物的拉伸屈服强度、拉伸弹性模量以及断裂伸长率分别由纯PBS 的32.0MPa、473.1 MPa 和282.5%增 大 至34.4 MPa、610.8 MPa 和455.2 %时性能最优［25］。Wu 等［26］研究了通过挤出反应工艺制备含有2，5-双（叔丁基）-2，5-二甲基己烷自由基的纳米PBS/PBAT 共混体系，其中PBAT含量为5 %时，PBS的缺口冲击强度提高1 200 %（达到600 J/m），弹性模量提高15 %（达到700 MPa）。此外，利用过氧化二羧酸二丁酯（DCP）作为自由基接枝引发剂，对聚羟基丁酸酯（PHB）/PBS 进行原位相容，所得共混物的缺口冲击强度比纯PBS 提高了两倍左右（9.38 MPa）［27］。DCP 可以降低分散相的尺寸，改善两相界面黏结强度，增强了两相的相容性，大幅提高共混物的热稳定性。

2.2 PBS与可再生资源共混改性

为了降低PBS材料及其制品的价格并同时提高强度及模量，与可再生资源如热塑性淀粉、木质素、开心果壳粉复合改性也是一个重要研究方向。与粉体共混时容易出现团聚、分散不均等现象。为了改善分散性，通常会加入粉体表面改性剂，一是可以改善相界面，增强两相的结合力，另一方面也可以提高加工效率，起到润滑效果。

Fahrngruber 等［28］研究了热塑性淀粉（TPS）/PBS薄膜的性能，TPS/PBS 膜具有较高的拉伸强度和弹性模量，同时具有较低的透气性和水蒸气透过率，当TPS含量为20 %时，复合膜的水汽透过率增加了约60 %，而拉伸强度和断裂伸长率分别提高了约40 %和70 %。

Ayu 等［29］研究了以PBS、木薯淀粉、甘油和油棕榈空果串（EFB）纤维为原料进行共混改性。加入EFB后共混物的拉伸强度和弯曲强度分别提高了6.0 %和12.2 %。此外，苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（ADR）环氧扩链剂的加入对TPS 高填充PBS 复合材料有一定的增容作用，且由于交联作用材料的拉伸强度和弯曲模量大幅度提高，拉伸强度达到40 MPa。

Rojas-Lema 等［30］研究了熔融法将马来酸酐接枝到PBS主链上，制备了PBS接枝马来酸酐（PBS-g-MAH）聚合物。然后以PBS-g-MAH作为反应性相容剂，对不同含量开心果壳粉（PSF）填充的PBS 进行挤出改性。PBS-g-MAH 能增强两相界面结合力，有效提高复合材料的拉伸和弯曲性能。

Rasheed 等［31］研究了从竹片中提取的微晶纤维素（MCC）增强PBS/PLA 薄膜。MCC 的加入使得PBS/PLA 共混物的热稳定性提高。由于MCC 的纤维素分子结构可以提供增强效果，并且其高表面积可以促进PBS/PLA 与MCC 之间的相互作用，从而增加复合材料的力学强度和热稳定性。MCC 含量为5 %最佳，制备出的薄膜表现出最佳的力学性能和热稳定性。

Rasheed 等［32］研究了竹纤维素纳米晶（CNC）对PBS/PLA 复合材料性能的影响，CNC 颗粒在纳米复合材料中的均匀分布提高了复合材料的热稳定性、拉伸强度和拉伸模量，然而断裂伸长率降低，当PBS79/PLA20/CNC1 为复合材料性能达到最大值，其拉伸强度为1 252 MPa，断裂伸长率为13.3 %。

Xu 等［33］研究了用熔融挤出法制备纳米填充剂甲壳素晶须（CHW）和纳米晶纤维素（NCC）共混的纳米复合材料。加入NCC 和CHW 后，PBS 基薄膜的拉伸强度分别从23.2 MPa 提高到32.9 MPa 和43.6 MPa。添加3 %的NCC 和CHW 后，PBS 膜的氧气透过率大幅度降低，水蒸气透过率也有所降低，NCC复合膜的水蒸气透过率低至4.94×10-11g·m/（m2·s·Pa）。这是由于NCC和CHW 在PBS膜中形成的纳米复合物结构具有较小的孔隙和更紧密的结构，从而减少了气体的穿透。所以NCC 和CHW 作为纳米填料在生物可降解食品包装应用中增强PBS基薄膜的力学性能和屏障性能方面具有潜力。

Zhang 等［34］研究了以木质素为原料，制备了一种PBS 的柔性防紫外线生物复合膜。先用马来酸酐对木质素进行改性，然后以反应性增塑剂柠檬酸三酯（TEC）为桥梁增强木质素与PBS 的相互作用，使得薄膜的柔韧性得到了很好的增强。此外该薄膜能抵抗100 %的紫外线，并且最后能完全降解。

Zhou 等［35］研究了基于PBS、木质素和涂有过氧化二异丙苯（DCP）的木质素凝胶相容剂的PBS/木质素/凝胶相容剂合金（P/L/G）（图5），与PBS/木质素15 %共混物（P/L）相比，掺入15 %凝胶增容剂后，P/L/G样品的拉伸强度和断裂伸长率分别提高16.7 MPa 和207.8 %。其中，交联的质量分数随着凝胶中DCP 浓度的增加而逐渐增加，（1 %～3 %）DCP 有效地促进木质素向PBS 的接枝（b）。当DCP 含量低于2 %时，反应的自由基数量较少；因此PBS 和木质素的接枝反应是不够的（a）。当总DCP 增加到3 %时，木质素表面出现的自由基比PBS 上的自由基多，导致木质素的分子间交联（c）。

图5 PBS-木质素凝胶增容剂混合时可能发生的自由基接枝反应［35］Fig.5 Potential situations of free radical grafting in forming PBS-lignin gel compatibilizer［35］

Saffian 等［36］研究了用复合法制备不同配比的PBS、木质素、改性木质素和红麻芯纤维复合材料。复合材料的弯曲性能和拉伸模量得到增强，较PBS 最大提升为167.2 %、56.5 %和275.7 %，耐热性能增加，结晶度总体上升，吸水率提高，体系黏度增大。随着木质素的加入，复合薄膜的拉伸性能有所下降，其中添加量为10 %时，拉伸强度与断裂伸长率能保持18.5 MPa和115 %的水平，此时透光率为22 %，但木质素含量超过20 %后薄膜不透光。

2.3 PBS与无机填料共混改性

将PBS 与少量无机填料如碳酸钙、二氧化硅等共混不仅可以降低PBS 的价格还可以改善PBS 的性能，但是过量添加这些无机填料会降低材料的性能，因此与添加有机粉体类似，与无机粉体共混时也需要添加助剂使填料在PBS基体中分散更均匀。

Xiong等［37］研究了采用熔体共混法制备PBS/碳酸钙（CaCO3）复合材料，并用铝酸偶联剂对复合材料的性能进行改善，随着CaCO3含量增加，复合材料的降解性能和拉伸强度提高，冲击强度和断裂伸长率降低。当PBS∶CaCO3质量比为7∶3、偶联剂用量为1.5 %时，PBS/CaCO3复合材料性能较好，与纯PBS 相比，成本降低了近30 %，应用前景广阔。

Jamnongkan等［38］研究了PLA/PBS/ZnO的生物复合膜，ZnO 能较好地分散在PLA/PBS 基体中，含量为0.5 %时，其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和冲击强度分别达到最大值40.9 MPa、4.0 %、71.6 MPa 和8.8 kJ/m2。ZnO 的加入促进了异相成核，使得复合材料的熔融焓和结晶温度先升高后降低，结晶度有所提高，PLA∶PBS 质量比为80∶20 时，缺口冲击强度较纯PLA增加了64.3 %。

Tan 等［39］研究了不同配比的PLA/PBS/有机改性蒙脱土（OMMT） 高性能的纳米复合薄膜。OMMT 主要分散在PBS 中，并位于PLA/PBS 界面（图6）。PBS含量为30 %～70 %的纳米复合材料呈现共连续相结构。纳米复合材料的拉伸强度随着添加蒙脱土含量的增加而增加，断裂伸长率随之降低。此外，OMMT 的加入可提高PBS 的模量（98 %）、硬度（99 %）及疏水性［40］。与OMMT 类似，滑石粉的加入也可提高PBS的强度，降低气体透过率。加入10 %微层状滑石粉时，PBS 的拉伸强度和弯曲强度分别提高了39 %和27 %，氧气和水蒸气透过率分别比未添加微层状滑石粉的PBS降低了47 %和29 %［41］。

图6 OMMT在共混物中的分散、插层、剥落的变化［39］Fig.6 The evolution of dispersion， intercalation and exfoliation of OMMT in the blend［39］

Ilsouk 等［42］研究了以无毒的氯化铋（BiCl3）为催化剂，制备了不同负载的有机黏土（3CTA-BDT）的生物纳米复合材料。添加BiCl3可以显著提高PBS薄膜的结晶度和热稳定性，还可以显著提高PBS聚合物薄膜的水分散性和生物相容性。3CTA-BDT在PBS基体中分散良好。与纯PBS 相比，添加5 %的3CTA-BDT 可显著降低扩散系数和水蒸气透过率，分别降低44 %和37 %。

3 PBS膜的应用

3.1 在食品包装中的应用

在欧洲，超过60 %的废塑料来自包装。因此需要一种可生物降解的材料解决这一问题。40 % PBS/60 %PLA 纳米纤维的复合材料表面形貌如图7 所示，其在强度、模量和延展性方面非常出色，其强度、模量和断裂伸长率分别比纯PLA 增加了31 %、51 %和72 %（56.4 MPa、1 702 MPa 和92.4 %），在包装应用中有很大的潜在需求［43］。

Messin 等［44］通过纳米多层共挤工艺制备了PLA和PBS交替层数超过2 000层的聚酯多层膜，获得了连续均匀的超薄PBS 层，使得PBS 的阻隔性能得到了提高，其对氧的阻隔性能提高30 %，对水的阻隔性能提高40 %，对二氧化碳的阻隔性能提高70 %。阻隔性的提高是因为聚合物的晶体在挤出方向上的轻微取向，以及PLA 和PBS 层之间增强的相界面导致的。此外，以PBAT 和PBS 为原料，采用挤出吹膜法可制备全生物降解包装材料［45］。PBAT 和PBS共混物具有良好的相容性和界面黏附性，结构光滑致密，实验证明该包装膜可提高面包的保鲜期。

除了通过改变加工工艺制备阻隔性能较好的包装膜外，还可通过添加天然来源的抗氧剂来提高PBS 复合膜的抗氧化、抑菌效果，实现PBS复合膜多功能化统一的活性包装。Sharma 等［46］研究了通过纳米填料蒙脱土（OMMT）、氧化银（Ag2O）、二氧化钛（TiO2）、二氧化硅SiO2）、氧化锌（ZnO）和生物可降解聚合物聚羟基丁酸脂（PHB）、PBS、PLA 和聚己内酯（PCL）以及天然生物聚合物（TPS 和壳聚糖）共混改性。在食品包装材料中加入抗微生物剂可以抑制微生物在食品表面的生长，从而延长其保质期。Aziman 等［47］研究了添加3 %的银纳米颗粒（BM）的PBS 和TPS 制备的新型生物膜具有较强的抗菌活性。加BM 后，因为BM 银离子的极性有利于水分子对薄膜的亲和力，复合膜的水蒸气透过率提高。将BM 加入PBS/TPS 薄膜中，可以作为一种可降解的食品保鲜膜使用。

Nanni等［48］研究了将葡萄渣提取物（GPext）和葡萄籽提取物（T）溶解在PBS中制备薄膜，GPext和T中富含的多酚化合物具有良好的抗氧化性能，可以有效地抑制自由基的产生，减少氧化反应的发生，从而提高PBS 膜的抗氧化性能。其中的多酚化合物能够与PBS膜中的聚合物相互作用，形成一种强化作用，提高膜的拉伸强度和稳定性，改善膜的透水性能和选择性。加入5% GPext 和5% T 的PBS 膜，其拉伸强度分别为23.5 MPa 和21.6 MPa，明显高于PBS 膜（18.2 MPa），透水率分别为10.5 L/（m2·h）和9.8 L/（m2·h）。

Lopusiewicz等［49］研究了富含天然多酚抗氧化剂槲皮素的PBS 薄膜。PBS-Q0.50 薄膜的拉伸强度是8.40 MPa 比纯PBS 薄膜低约30 %。拉伸强度的降低是因为槲皮素的加入改变了分子内键合。在PBS基薄膜中加入疏水剂会导致PBS 薄膜的内部结构中断，导致链流动性变差，从而降低力学性能。当在96 %的乙醇中，槲皮素的浓度最高，其次是在50 %的乙醇和0.01 mol的NaOH 中的浓度。而在20 %乙醇、10 %乙醇、3 %乙酸和蒸馏水中的浓度较低。虽然薄膜的力学性能略有下降，但是具有良好的杀菌作用，所以PBS-槲皮素薄膜具有优良的功能特性，在食品包装有应用前景。此外壳聚糖是一种具有抗菌特性的生物活性多糖，加入PBS复合膜中后也会提升膜的抗菌作用，延长保质期，保持食品品质［50］。

3.2 在地膜中的应用

除食品包装膜外，PBS 复合膜的另一个重要应用是地膜领域。Yamamoto-Tamura 等［51］用天然吸附剂和肥料制备了PBS 地膜，对其性能进行了研究。用添加硫酸铵（NH4）2SO4的高吸水性聚合物（SAP）共混物作为肥料来源生产薄地膜，提高了薄膜的吸湿性。该配方可提高复合膜的硬度，加速地膜的生物降解率。Bi 等［52］研究了PBS、聚丁二酸六亚乙烯（PHS）及其共聚酯通过叶片涂布和熔融压缩成型制备的多层施肥覆盖纸。制备了可降解PBS、PHS 和PBHS 涂层的新型多层富肥地膜，涂层厚度最大可达30 μm，增加涂层厚度可以提高防水性。PBHS 70/30 涂磷酸三聚氰胺（MP）复合膜提高了3 N（与PE 覆膜的1.6 N 相当）的抗撕裂能力且提高了MP 复合膜在土壤中的生物降解能力。作为地膜应用时，PBS 结构中的酯基容易受紫外线攻击发生老化降解，为了提高PBS 膜的耐光老化性，需通过添加光稳定剂来延缓地膜的老化。Liu等［53］研究了采用可逆加成-断裂链转移聚合方法合成了一系列分子量可控、窄分布的受阻胺光稳定剂，并通过加速老化实验研究了其在PBS中的应用。探究不同分子量的光稳定剂对PBS 降解的影响。结果表明，高分子量的受阻胺光稳定剂对PBS 材料有较大的保护作用，降低了其光降解程度。

4 结语

（1）阐述了直接酯化法、酯交换法合成PBS 的工艺，其中酯交换法由于副产物易脱除、副产物、副反应少、设备腐蚀性低、产品品质高，具有明显的优势；此外，可通过添加反应型扩链剂的方式提高PBS 的分子量；开发新型环保高效催化剂，优化聚酯合成工艺，同时开发无毒高效的生物基扩链剂，降低材料成本是未来PBS研究和产业化的方向；

（2）阐述了PBS 复合膜的改性技术研究进展；PBS复合膜主要包括与可降解聚酯共混改性吹膜、挤出流延、多层共挤等，在外界拉伸流场作用下，可对PBS 的结晶度和结晶形态进行调控，从而制得力学性能和阻隔性能优异的PBS 复合膜；此外，PBS 价格较高，为了降低其制品的价格并同时提高强度及模量，人们通常将其与可再生资源如热塑性淀粉、木薯淀粉、开心果壳粉共混改性；或者与无机填料如碳酸钙、二氧化硅等进行共混；共混改性不仅可以降低PBS 成本还可以改善其强度低的缺陷；

（3）介绍了PBS 复合膜在包装和地膜领域中的应用；目前，PBS 及其复合膜应用时存在阻隔性低、易老化等问题，主要通过在加工过程中掺杂一些功能化纳米粒子，如ZnO、TiO2、SiO2及一些从植物中提取的天然成分来赋予PBS 复合膜抗菌、屏蔽紫外光及高阻隔性的功能；今后应加大对这方面的探索，从而真正实现PBS 可降解包装薄膜和地膜的推广与应用；本文旨在为研究PBS膜的改性及应用提供一些启发及思路。