青岛科技大学张振秀教授：PBAT可以造鞋，超临界发泡新进展

高弹性聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)泡沫的制备对环境保护和治理“白色污染”具有重要意义，它具有良好的机械性能和生物相容性，有望替代用于鞋材、生物医用材料等领域。

PBAT泡沫，怎么解决回弹性问题

PBAT泡沫也有一些缺点，它的回弹性相比于一些传统的弹性体更弱一些，难以满足高性能鞋材的要求。

对此，青岛科技大学教授张振秀团队提出了“将弹性更好的热塑性聚醚酯弹性体(TPEE)和扩链剂（ADR）与PBAT通过一锅共混，采用超临界氮气发泡来提高回弹性”的策略。

在这项工作中，张振秀团队将ADR作为反应性添加剂，除了增加PBAT与TPEE的相容性外，还可以增强PBAT/TPEE的粘弹性和熔体强度，提高发泡性能；TPEE的加入提高了PBAT泡沫的回弹性，当PBAT/TPEE共混比为70:30时，拉伸强度和压缩强度表现最好，回弹性也从40%大幅提升至61%。

张振秀教授已申请一系列聚合物发泡的发明专利，包括：一种超轻高阻燃生物可降解PLA泡沫及其制备工艺，专利申请号202211548273.0；可生物降解的PBAT超临界发泡材料及制备方法和应用，专利申请号202311564215.1。

据专利说明书介绍，制备出来的PBAT超临界发泡材料发泡倍率高，密度低，力学性能优异，泡孔不易破裂，回弹性好，广泛用于制作瑜伽垫、鞋中底和鞋垫。

PBAT泡沫，怎么保持降解性能

PBAT发泡材料因其优秀的生物降解性能，在一次性包装或医疗用品领域也有广阔的应用前景。但其线性分子链结构使其难以发泡，传统的交联改性会降低其降解性能，如何保持其降解性能是业界研究的焦点。

在这项工作中，张振秀团队以过氧化二异丙苯（DCP）为引发剂，将N-乙烯基-2-吡咯烷酮（NVP）接枝到PBAT上，然后用超临界N2制备了PBAT-g-NVP泡沫。

结果表明，接枝反应提高了熔体强度和发泡性能，但降解性能保持不变。

该团队研究了接枝机理、流变性能、热性能和发泡行为。流变性能表明，PBAT-g-NVP的熔体强度显著提高。发泡窗口变宽（100℃-150℃），泡孔结构变得均匀。当DCP含量为0.4wt%和NVP含量为3wt%时，PBAT-g-NVP泡沫的膨胀率为10.5，最大压应力为253.2kPa。此外，PBAT-g-NVP泡沫在35d内降解率达到98%。