本发明涉及高分子复合材料，具体地说，涉及一种可生物降解纸塑复合材料及其制备方法。
背景技术：
1、纸塑复合材料是将纸张与一种或一种以上塑料薄膜经过一次或多次复合工艺组合而成的材料。纸张和塑料薄膜结合在一起，克服了单体的缺点。纸塑复合材料的阻隔层保护纸张不受潮(或耐油),使材料能满足通常包装含水或含油食品的食品包装要求。纸塑复合材料具有无毒、无味、耐久性高的特点，而且与金属罐、玻璃、陶瓷等其他包装材料相比，它价格便宜、质量轻、易于包装。它的这些优点是其成为目前最流行的包装材料之一，被广泛应用于食品、日化、卫生用品等行业。虽然纸是绿色可降解的，但是通常薄膜采用bopp、pet、cpp、pe等为基材，这些均属于石油基塑料和不可生物降解塑料，且石油为不可再生资源，不能完全满足低碳环保的需求。
2、要想满足低碳环保的需求，需要缓解全球气候变暖，石油资源枯竭和“白色污染”这三个问题。由刚性的芳香链(对苯二甲酸丁二醇酯)和柔性的脂肪链(己二酸丁二醇酯)共聚而成的聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(pbat)是一种生物降解性能较好的材料，由于其韧性好、伸长率高，可用于生产包装材料、医疗制品和农业薄膜等。然而其强度低以及阻隔性能较差，限制了它的生产应用。环氧丙烷与二氧化碳共聚制备得到的聚甲基乙撑碳酸酯（ppc）是研究最广泛的二氧化碳基聚合物，其是公认的生物可降解材料，具有良好的透光性能，高阻隔性和高韧性等特点，在食品包装和医用材料领域具有巨大的应用前景。然而其较低的玻璃化转变温度（ tg=30-40℃）和较差的力学强度（~9 mpa）限制了它的大规模应用。
3、我们用邻苯二甲酸酐、环氧丙烷与二氧化碳共聚制备得到一种完全可生物降解塑料：二氧化碳基聚酯-聚碳酸酯（ppc-p）（中国专利cn 111378101 a， j. co 2 util.2021, 49,101558），所制备得到的ppc-p具有良好的透光性能，高阻隔性，力学强度可以达到37 mpa，并且其 tg为40-55℃，较聚甲基乙撑碳酸酯（ppc）的 tg（30-40℃）提高了很多。不足之处在于其韧性差，断裂伸长率低（~5%），属于脆性材料，因此也限制了其在薄膜和食品包装领域的应用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用二氧化碳基聚酯-聚碳酸酯可生物降解塑料改性薄膜制备纸塑复合材料的方法。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种二氧化碳基聚酯-聚碳酸酯可生物降解塑料改性薄膜，由如下质量份数的组分组成：
4、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯70-90份，
5、二氧化碳基聚酯-聚碳酸酯10-30份，
6、加工助剂0.2-0.5份。
7、作为优选的，在上述二氧化碳基聚酯-聚碳酸酯可生物降解塑料改性薄膜中，其特征在于，所述聚己二酸对苯二甲酸丁二酯的数均分子量为60~180kg/mol；
8、作为优选的，在上述二氧化碳基聚酯-聚碳酸酯可生物降解塑料改性薄膜中，所述二氧化碳基聚酯-聚碳酸酯是由二氧化碳、环氧丙烷和邻苯二甲酸酐三元共聚得到的高分子聚合物，其数均分子量为40至150 kg/mol；其结构如式(1)所示；其中m≥1, n≥1, k≥0,m，n，k均为整数；
9、
10、作为优选的，在上述可生物降解塑料改性薄膜中，所述加工助剂选自巴斯夫多功能环氧类扩链剂（adr）、芥酸酰胺、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（mdi）中的一种或多种。
11、上述利用二氧化碳基聚酯-聚碳酸酯可生物降解塑料改性薄膜制备纸塑复合材料的方法，包括如下步骤：
12、（1）将聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、二氧化碳基聚酯-聚碳酸酯和加工助剂通过熔融共混的方式制备得到共混塑料，并造粒；其中通过双螺杆挤出机熔融共混的参数（温度/转速）为120-150-170-170-170-170-170-170-170℃/150rpm。
13、（2）将共混得到的粒料通过吹膜机挤出吹塑薄膜；其中通过吹膜机挤出吹塑薄膜的参数（温度/转速/牵引速度/收卷速度）为130-130-130-130-130℃/20rpm/0.4 rpm/0.4rpm。
14、（3）吹塑薄膜与纸质层经过热辊压的方式复合制得可生物降解纸塑复合材料。
15、作为优选的，所述可生物降解塑料改性薄膜的厚度为10-50 μm。
16、作为优选的，所述纸质层为纸张，所述纸质层的厚度为20～400μm。
17、作为优选的，所述纸质材料可以在较宽的范围内选择，为纸袋纸、牛皮纸、鸡皮纸、条纹牛皮纸、牛皮卡纸、衬纸、箱板纸、瓦楞纸、蜂窝纸板中的一种。
18、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
19、（1）聚己二酸对苯二甲酸丁二酯（pbat）既有较好的力学性能，又有较高的延展性和断裂伸长率，但是存在模量低、容易蜷曲变形，熔体粘性较大、容易粘附设备以及阻隔性差的缺点。而ppcp属于无定形聚合物，抗拉强度高、阻隔性能极好，但其断裂伸长率低（~5%），为脆性聚合物，且熔体强度差，并且温度越高，熔体强度越差。因此，本发明巧妙地用ppcp改性pbat吹塑薄膜，得到的薄膜结合了两种塑料的性能，既保有较好的延展性和断裂伸长率，薄膜的模量也得到了提升，同时熔体强度也变得容易加工。
20、（2）本发明选用的聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、二氧化碳基聚酯-聚碳酸酯和纸质层均为可生物降解的，绿色环保。
21、（3）本发明所制备的纸塑复合材料可用于食品药品包装、医用手术台布、医用卫生围巾和酒店一次性用品包装等。
22、（4）本发明采用二氧化碳基聚酯-聚碳酸酯作为改性剂，与纯pbat薄膜相比，降低了成本，经济性高，更加有利于产业化。
23、（5）本发明所制备得到的可生物降解纸塑复合材料具有较好的水蒸气阻隔性能和加工性能。
1.一种可生物降解纸塑复合材料，其特征在于由如下质量份数的组分制成：
2.如权利要求1所述的可生物降解纸塑复合材料，其特征在于，所述聚己二酸对苯二甲酸丁二酯的数均分子量为60~180kg/mol。
3.如权利要求1所述的可生物降解纸塑复合材料，其特征在于，所述二氧化碳基聚酯-聚碳酸酯是由二氧化碳、环氧丙烷和邻苯二甲酸酐三元共聚得到的高分子聚合物，其数均分子量为40至150 kg/mol；其结构如式(1)所示；其中m≥1, n≥1, k≥0, m，n，k均为整数；
4.如权利要求1所述的可生物降解纸塑复合材料，其特征在于，所述加工助剂选自巴斯夫多功能环氧类扩链剂、芥酸酰胺、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
5.一种如权利要求1所述可生物降解纸塑复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
6.如权利要求5所述的可生物降解纸塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述吹塑薄膜的厚度为10-50 μm；所述纸质层为纸张，纸质层的厚度为20～400μm。
7.如权利要求6所述的可生物降解纸塑复合材料的制备方法，其特征在于，所述纸张为纸袋纸、牛皮纸、鸡皮纸、条纹牛皮纸、牛皮卡纸、衬纸、箱板纸、瓦楞纸、蜂窝纸板中的一种。
