基于异质界面调控的链延伸PBAT纳米多孔泡沫发泡行为与机理研究

本研究通过乙二醇-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(EAGM)对聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)进行链延伸，采用超临界CO2固相发泡技术制备高体积膨胀比(VER=3.12)的纳米多孔泡沫。通过密度泛函理论构建异质结构模型，发现丙烯酸酯链段具有最小气泡成核尺寸(0.8nm)和最低成核能垒(0.28)，其导热系数低至0.0887W/(m·K)，为高性能隔热材料开发提供了新思路。

　　

亮点
通过乙二醇-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(EAGM)对聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)进行链延伸改性，采用绿色环保的超临界CO₂固相发泡技术，成功制备出具有高体积膨胀比(VER)的纳米多孔泡沫材料。

材料与制备
实验采用华峰公司提供的PBAT(HF101)和韩国SK公司生产的EAGM(Lotader AX8900)链延伸剂。将材料在60°C真空干燥6小时后，通过转矩流变仪在190°C、60rpm条件下混炼15分钟，制备出链延伸PBAT(CEPBAT)样品。

链延伸反应分析
通过FTIR分析发现，EAGM中718cm^-1处的环氧基特征峰在CEPBAT样品中消失，证实环氧基与PBAT的端羧基发生完全反应。2725-3025cm^-1波数范围内的谱图进一步验证了分子间相互作用的变化。

结论
研究表明：1）环氧基链延伸反应增强了PBAT分子链间相互作用，提高了熔体强度但降低了结晶度；2）EAGM中的酯基显著提高了CO₂局部密度；3）丙烯酸酯链段展现出最优异的发泡性能，成核尺寸仅0.8nm，能垒低至0.28；4）通过调节EAGM含量和发泡温度可实现微-纳米多孔结构的可控转变。