本发明提供了一种PBAT复合材料及其制备方法和应用。所述PBAT复合材料原料按重量份数计包括：PBAT100份、生物基填料15‑30份、新型增塑剂9‑18份、抗菌剂0.05‑0.15份。所述生物基填料为淀粉、壳聚糖、竹粉、木粉中的至少一种。所述新型增塑剂组分包括氯化胆碱和甘油、氯化胆碱和硫脲、氯化胆碱和甘油和硫脲中的至少一种。本发明的新型PBAT复合材料与传统的PBAT复合材料相比，机械性能得到较大提高，拉伸强度高，断裂伸长率更好，材料的韧性强度及透明度均有所改善，具有阻燃及抗菌性能，并且所述材料的降解速度比传统复合材料相比更快。