聚羟基丁酸酯(PHB)是一种生物可降解型的热塑性聚脂,具有广阔的市场前景,但脆性大,韧性差,可加工窗口窄,这对PHB的成型加工有较大影响。为了改善PHB的缺点,本研究选取甘蔗糖蜜作为一种潜在的廉价碳源,真养产碱杆菌为发酵菌株,通过摇瓶发酵合成PHB,并选取己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)为基材,与PHB制成复合膜,添加三乙酸甘油脂(GTA)进行改性,从而提高薄膜的力学性能。不仅实现了糖蜜的综合利用,降低了 PHB的生产成本,还改善了 PHB脆性大、韧性差等缺点,对促进完全可降解材料的发展具有重要意义。具体内容和结果如下:(1)为提高真养产碱杆菌发酵产PHB的含量,选用经浓硫酸处理过的甘蔗糖蜜为碳源,对碳源浓度、氮源浓度、发酵时间、接种量和发酵液初始pH分别进行单因素实验与Plackett-Burman试验,再根据Plackett-Burman试验的筛选结果设计Box-Behnken中心组合实验,以PHB含量为响应值,确定摇瓶发酵生产PHB的最优工艺参数。结果表明,最优工艺参数为:碳源浓度64.5 g/L、氮源浓度0.94 g/L、发酵时间46.47 h,在该条件下PHB含量为1.58 g/L。(2)采用浇铸法制备了 PHB和PBAT的复合薄膜,后加入GTA增容改性PHB/PBAT复合薄膜,并对改性前后PHB/PBAT复合薄膜的力学性能、微观形貌和热性质进行研究。结果表明:PHB/PBAT的配比为50/50时,复合薄膜力学性能最好。GTA的添加量为0.5 g时,最有利于PHB/PBAT的增容改性。SEM表征显示GTA促进了 PHB与PBAT的相容性,使薄膜表面变得更光滑。GTA/PHB/PBAT复合薄膜比PHB/PBAT复合薄膜冷结晶温度与熔融温度均有下降,说明GTA提高了 PHB/PBAT共混体系的结晶能力和材料可加工的熔融温度区间。(3)通过缓冲溶液和土壤掩埋这两种降解方法,观察PHB/PBAT复合薄膜与添加了 GTA的PHB/PBAT的复合薄膜的降解外观形态与降解性能。研究结果表明:在缓冲溶液中,随着降解时间的延长,两种复合薄膜的质量损失率均增大,而添加了 GTA后,复合薄膜的质量损失率更大,可达51.06%。酸性和中性环境更有利于复合薄膜的降解。在土壤中降解90d后,两种复合薄膜结构、外观形态均被严重破坏,而添加了 GTA的PHB/PBAT的复合材料的质量损失率和表面破损程度更大,降解更为完全。