CN104194293A - 一种快速结晶的生物基聚酯组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物基聚酯组合物，主要由生物基聚酯和有机成核剂按照各自重量份配比组成，其中有机成核剂为化学结构式为的化合物中的至少一种。R₁，R₂，R₃和R₄为各自独立地选择烃基或者含有取代基团的烃基。根据本发明提供的制备方法所获得的一种生物基聚酯组合物具有结晶温度高、结晶速率快、半结晶时间短等特点，可显著缩短成型周期、提高成型效率，而且其制备方法简单、环境友好、易实现产业化。

Description

一种快速结晶的生物基聚酯组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种用于生物基聚酯的结晶成核剂、一种快速结晶的生物基聚酯组合物及其制备方法。

背景技术

随着能源的日益紧缺和环境日益恶化，生物基高分子材料，尤其是生物基聚酯，已经备受关注。乳酸聚合物(PLA)和羟基烷酸酯聚合物(PHA)是已商业化的两类重要生物基聚酯。PLA可通过由非粮淀粉发酵得到的乳酸单体聚合而成，主要包括聚左旋乳酸(PLLA)、聚右旋乳酸(PDLA)和乳酸共聚物(LA-co-X)。其中乳酸共聚物由左旋乳酸或者右旋乳酸与其他单体共聚而成。PHA可通过选择适当菌株在细胞内通过生物技术直接合成，主要包含但不局限于3羟基丁酸酯均聚物(PHB)、3羟基丁酸-3羟基戊酸共聚物(PHBV)、3羟基丁酸-3羟基己酸共聚物(PHBHHx)和3羟基丁酸-4羟基丁酸共聚物(P(3HB-4HB))。

PLA和PHA皆不依赖于石油且使用后可完全生物降解，在包装和一次性用品等领域具有广阔的应用前景。但是，晶核密度和结晶速率低严重影响了其物理机械性能、成型加工性能和耐热变形性能，例如PHA由于缺乏有效晶核在成型过程中不易结晶，导致成型周期长、生产效率低，而且制品的物理老化现象严重、机械性能稳定性差；PLA由于缺乏有效晶核且晶体生长慢致使成型制品的结晶度低，导致PLA的热变形温度低于60℃，严重限制了其在热包装领域的应用范围。

聚合物的结晶特性可以通过添加成核剂而得到改善。成核剂主要包括有机成核剂和无机成核剂两大类。无机成核剂有滑石粉、蒙脱土、二氧化硅、碳纳米管、氮化硼等，有机成核剂有山梨醇类、酰胺类、酰肼类化合物。无机类成核剂因与生物基聚酯相容性差，影响了其结晶成核的效率和效果，而且不利于薄膜和纤维制品的制备。近年来有机成核剂受到人们更多的青睐。

公开号为CN101027352A的中国专利公开了一种用于PHBHHx(羟基己酸含量为4.2～6.2mol％)的含有一个或者多个单酰胺基团的成核剂，使原本降温过程难以结晶的PHBHHx发生结晶，结晶温度为58.5～69.8℃。公开号为CN102027052A的专利公开了一种用于PHA的成核剂，即三聚氰酸，亦能够促进PHA的结晶过程。专利号为US 20090060860的美国专利描述了一种用于PLA的成核剂，即β-环糊精，使聚乳酸的结晶度从1.5％提高到17.9％。公开号为EP12155715.1.的欧洲专利公开了一种含有两个草酰胺基团的线形有机成核剂，促进了生物基聚酯的结晶过程，但该类成核剂在生物基聚酯基体中仅能形成一维结构，在一定程度上限制了成核效果。专利号为EP1477526A1和EP1795560A1的欧洲专利都公开了一种用于聚乳酸的含有多酰胺基团的成核剂，然而该成核剂的合成原料酰肼具有毒性。

因此，极有必要开发一种新型、高效有机成核剂，用于改善生物基聚酯的结晶行为以拓宽其应用领域。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于生物基聚酯的新型有机成核剂，该有机成核剂与生物基聚酯熔融共混不仅能够显著提高生物基聚酯的结晶温度，还能显著提高其结晶速率，缩短成型周期，因此，对于提高生物基聚酯的生产效率、机械强度、模量、热变形温度、尺寸稳定性、改善其缺口敏感性等皆具有重要的积极意义。

基于上述目的，本发明公开了一种用于羟基烷酸酯聚合物、乳酸聚合物及其组合物的有机成核剂，该有机成核剂为一种含有三个草酰胺基团的化合物，其化学结构式为

其中：

可选地，R₁为三个氢原子被取代基取代的碳原子数为3～30的烷基、环状烷基、苯基或者取代苯基；

可选地，R₂、R₃和R₄为H原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的酯基、环状烷基、苯基、一个或者多个氢原子被其他基团取代的苯基、一个或者多个氢原子被芳香环取代的烃基、杂环基和一个或者多个氢原子被其他基团取代的杂环基中的至少一种；

R₂、R₃和R₄可以独立选择相同或者不同的基团。

较佳地，所述羟基烷酸酯聚合物包含但不局限于3羟基丁酸酯均聚物(PHB)、3羟基丁酸-3羟基戊酸共聚物(PHBV)、3羟基丁酸-3羟基己酸共聚物(PHBHHx)和3羟基丁酸-4羟基丁酸共聚物(P(3HB-4HB))。乳酸聚合物包括聚左旋乳酸(PLLA)、聚右旋乳酸(PDLA)和乳酸共聚物(LA-co-X)。其中乳酸共聚物由左旋乳酸或者右旋乳酸与其他单体共聚而成。

较佳地，所述乳酸共聚物中左旋乳酸或者右旋乳酸的摩尔含量大于90％，乳酸共聚物中含量较少的共聚单体(X)包含但不局限于具有不同旋光性的乳酸单体。

较佳地，所述有机成核剂的用量为所述羟基烷酸酯聚合物、乳酸聚合物及其组合物的0.05～5wt％，优选0.1～1.5wt％。

本发明公开了一种生物基聚酯组合物，由生物基聚酯和含有三个草酰胺基团的有机成核剂组成，该有机成核剂可显著提高生物基聚酯的结晶温度、结晶速率和结晶度，缩短结晶时间。

较佳地，所述生物基聚酯为羟基烷酸酯聚合物(PHA)和乳酸聚合物(PLA)中的至少一种。羟基烷酸酯聚合物包含但不局限于3羟基丁酸酯均聚物(PHB)、3羟基丁酸-3羟基戊酸共聚物(PHBV)、3羟基丁酸-3羟基己酸共聚物(PHBHHx)和3羟基丁酸-4羟基丁酸共聚物(P(3HB-4HB))。乳酸聚合物包括聚左旋乳酸(PLLA)、聚右旋乳酸(PDLA)和乳酸共聚物(LA-co-X)。其中乳酸共聚物由左旋乳酸或者右旋乳酸与其他单体共聚而成。

较佳地，所述乳酸共聚物中左旋乳酸或者右旋乳酸的摩尔含量大于90％，乳酸共聚物中含量较少的共聚单体(X)包含但不局限于具有不同旋光性的乳酸单体。

较佳地，所述有机成核剂为具有以下化学结构式的化合物中的至少一种

其中：

可选地，R₁为三个氢原子被取代基取代的碳原子数为3～30的烷基、环状烷基、苯基或者取代苯基；

可选地，R₂、R₃和R₄为H原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的酯基、环状烷基、苯基、一个或者多个氢原子被其他基团取代的苯基、一个或者多个氢原子被芳香环取代的烃基、杂环基和一个或者多个氢原子被其他基团取代的杂环基中的至少一种；

R₂、R₃和R₄可以独立选择相同或者不同的基团。

较佳地，所述有机成核剂的用量为所述生物基聚酯的0.05～5wt％，优选0.1～1.5wt％。

本发明还提供了一种制备生物基聚酯组合物的方法，即：首先将生物基聚酯进行充分干燥，并将干燥的生物基聚酯与有机成核剂按照重量份配比在室温下通过预混装置(如高速搅拌机)预混均匀得到一种混合物料，然后将该混合物料通过密炼机或者螺杆挤出机等共混设备在第一温度下熔融共混得到一种生物基聚酯组合物，该组合物可在第二温度下快速结晶，其中：

较佳地，所述生物基聚酯为羟基烷酸酯聚合物(PHA)和乳酸聚合物(PLA)中的至少一种。羟基烷酸酯聚合物包含但不局限于3羟基丁酸酯均聚物(PHB)、3羟基丁酸-3羟基戊酸共聚物(PHBV)、3羟基丁酸-3羟基己酸共聚物(PHBHHx)和3羟基丁酸-4羟基丁酸共聚物(P(3HB-4HB))。乳酸聚合物包括聚左旋乳酸(PLLA)、聚右旋乳酸(PDLA)和乳酸共聚物(LA-co-X)。其中乳酸共聚物由左旋乳酸或者右旋乳酸与其他单体共聚而成。市场上光学纯度为100％的PLLA和PDLA较少，多为左旋乳酸和右旋乳酸的共聚物。

较佳地，所述乳酸共聚物中左旋乳酸或者右旋乳酸的摩尔含量大于90％，乳酸共聚物中含量较少的共聚单体(X)包含但不局限于具有不同旋光性的乳酸单体。

较佳地，所述有机成核剂为具有以下化学结构式的化合物中的至少一种

其中：

较佳地，R₁为三个氢原子被取代基取代的碳原子数为3～30的烷基、环状烷基、苯基或者取代苯基；

较佳地，R₂、R₃和R₄为H原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的酯基、环状烷基、苯基、一个或者多个氢原子被其他基团取代的苯基、一个或者多个氢原子被芳香环取代的烃基、杂环基和一个或者多个氢原子被其他基团取代的杂环基中的至少一种；

R₂、R₃和R₄可以独立选择相同或者不同的基团。

可选地，所述第一温度的范围为所述生物基聚酯的熔点以上1～50℃，优选3～30℃，在此温度范围内生物基聚酯与有机成核剂混合性佳，且生物基聚酯降解较轻。

可选地，所述第二温度的范围为所述生物基聚酯的玻璃化转变温度以上10℃至熔点以下10℃，优选所述生物基聚酯的玻璃化转变温度以上30℃至熔点以下30℃。

较佳地，所述有机成核剂的用量为所述生物基聚酯的0.05～5wt％，优选0.1～1.5wt％。

可选地，上面所描述的任何一种生物基聚酯组合物，还可以包含微量或者少量的热稳定剂、抗氧剂、加工助剂、增塑剂、着色剂和无机填料，这些助剂可改善材料的热稳定性、加工性能、机械性能等而不会显著影响其结晶性能。此外，用于羟基烷酸酯聚合物、乳酸聚合物及其组合物的有机成核剂还可以与市售常用成核剂配合使用，而不会影响其成核效果。

通过本发明获得的生物基聚酯组合物可通过不同的方法成型各种不同形态的塑料制品。

与现有的技术相比，本发明的显著优点是：

(1)本发明涉及的有机成核剂结构新颖，其分子为三维星形结构，因此通过草酰胺基团之间的氢键作用可形成空间网络，成核剂的比表面积显著增大，而且成核剂的多个草酰胺基团与生物基聚酯大分子之间的氢键作用增强，可进一步提高成核效果，缩短结晶周期。

(2)本发明涉及的成核剂与生物基聚酯熔体具有良好的相容性，在冷却过程中成核剂分子间通过自组装形成的空间网络分布均匀，结构细腻，因此添加少量所述成核剂即可达到优异的成核效果。

(3)本发明涉及的有机成核剂不会影响生物基聚酯的熔体加工性能，尤其有利于超细纤维和薄膜制品的制备。

(4)本发明涉及的有机成核剂的热性能以及与生物基聚酯之间的相容性可通过改变成核剂的化学结构实现调控。

(5)本发明提供的生物基聚酯组合物及其制备方法，工艺简单，环境友好，成本低，易实现产业化。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，以下各实施例和对比实施例中所用PLA(牌号4032D)为美国Naturaworks公司产品,其中左旋乳酸含量约为98mol％。所用3羟基丁酸-3羟基戊酸共聚物(3羟基戊酸酯含量：1.5mol％)为宁波天安生物材料有限公司产品，玻璃化转变温度为5℃，熔点175℃，分子量230KDa。所用3羟基丁酸-3羟基己酸共聚物(3羟基己酸酯含量：7mol％)为日本Kaneka公司产品，玻璃化转变温度为0℃，熔点140℃，分子量300KDa。所用有机成核剂为实验室自制。生物基聚酯和成核剂在熔融加工前皆用真空烘箱干燥，条件为70℃×8h。以成核剂N¹,N^1',N^1″-(1,2,3-丙三氨基)-三N²-苯基三草酰胺为例，成核剂的合成路线简述如下，该类成核剂还可以通过两步氨解法获得。可见该类成核剂的合成条件温和、合成路线简单。以下各实施例中所用的有机成核剂的化学结构如表1所示。

N¹,N^1’,N^1”-(1,2,3-丙三氨基)-三N²-苯基三草酰胺的合成：在500ml三口烧瓶中，加入1,2,3-丙三氨基盐酸盐3.91g、草酰苯胺乙酯12.7g、三乙胺9.1ml、氯仿300ml，回流48h，过滤后的固体用氯仿洗涤多次，然后在真空烘箱中干燥24h得到有机成核剂N¹,N^1',N^1″-(1,2,3-丙三氨基)-三N²-苯基三草酰胺。

表1：成核剂名称及其化学结构式

实施例1

先将干燥的PLA(4032D)50g、N¹,N^1',N^1″-(1,2,3-丙三氨基)-三N²-苯基三草酰胺0.15g在室温下混合均匀得到预混物，然后在180℃下利用转矩流变仪将上述预混物熔融共混5min，转矩流变仪转子转速50rpm，得到一种生物基聚酯组合物。

实施例2-3

实施例2和3中生物基聚酯组合物的制备方法和组分与实施例1相同，不同之处在于实施例2和3中N¹,N^1',N^1″-(1,2,3-丙三氨基)-三N²-苯基三草酰胺用量分别为0.25g和0.40g。

对比实施例1

将干燥的PLA(4032D)50g在180℃下利用转矩流变仪将上述预混物熔融共混5min，转矩流变仪转子转速50rpm，得到一种生物基聚酯组合物。

将实施例1-3和对比实施例1中得到的生物基聚酯组合物通过差示扫描量热仪(DSC)在190℃恒温3分钟，再以不同降温速率降温，使其发生非等温结晶，通过DSC测得的结晶数据见表1。与对比实施例1相比，实施例1-3得到的生物基聚酯组合物，通过添加少量(如0.3-0.8wt％)所述有机成核剂在不同降温速率下均能显著提高PLA的结晶峰温度、起始结晶温度以及结晶度，例如当降温速率为5℃/min时，添加有机成核剂后PLA的结晶峰温度和起始结晶温度分别可提高28℃和26℃以上，结晶度提高了约30倍。

表1：实施例1-3和对比实施例1中PLA非等温结晶数据

将实施例1-3和对比实施例1中得到的生物基聚酯组合物通过差示扫描量热仪(DSC)在190℃恒温3分钟，然后分别快速降温(降温速率为100℃/min)至指定温度(135℃和112℃)，使其发生等温结晶，通过DSC测得的半结晶时间(即结晶过程完成50％所需要的时间)如表2所示。与对比实施例1相比，实施例1-3得到的生物基聚酯组合物中，添加少量(如0.3-0.8wt％)所述有机成核剂在不同结晶温度下均能显著缩短PLA的半结晶时间，即可以显著缩短PLA的成型周期。例如在135℃和112℃下，添加有机成核剂后PLA的半结晶时间可分别缩短93％和96％以上。

表2：实施例1-3和对比实施例1中PLA等温过程的半结晶时间

实施例4-6

实施例4-6中生物基聚酯组合物的制备方法、生物基聚酯组合物中PLA(4032D)和成核剂的重量份配比与实施例3相同，不同之处在于实施例4-6中所使用的成核剂分别为N¹,N^1',N^1″-(1,2,3-丙三氨基)-三N²-乙酸乙酯基三草酰胺、N¹,N^1',N^1″-(1,3,5-三氨基环己基)-三N²-苄基三草酰胺和N¹,N^1',N^1″-(1,3,5-苯三氨基)-三N²-环己基三草酰胺。

对比实施例2

先将干燥的PLA(4032D)50g、N,N'-乙基-双-(2-氮代-乙酸乙酯基)双草酰胺0.40g在室温下混合均匀得到预混物，然后在180℃下利用转矩流变仪将上述预混物熔融共混5min，转矩流变仪转子转速50rpm，得到一种生物基聚酯组合物。

将实施例4-6和对比实施例2中得到的生物基聚酯组合物通过差示扫描量热仪(DSC)在190℃恒温3分钟，再以10℃/min降温速率降温，使其发生非等温结晶，通过DSC测得的结晶数据见表3。与使用含有两个草酰胺基团的有机成核剂的对比实施例2相比，实施例3-6得到的生物基聚酯组合物中PLA的结晶峰温度、起始结晶温度以及结晶度都显著提高。此外，与对比实施例1相比，使用本发明公开的不同化学结构的有机成核剂均能有效提高PLA的结晶温度和结晶度。

表3：实施例4-6和对比实施例2中PLA非等温结晶数据

实施例7

先将干燥的3羟基丁酸-3羟基戊酸共聚物50g和N¹,N^1',N^1″-(1,2,3-丙三氨基)-三N²-乙酸乙酯基三草酰胺0.25g在室温下混合均匀得到预混物，然后在178℃下利用转矩流变仪将上述预混物熔融共混5min，转矩流变仪转子转速50rpm，得到一种生物基聚酯组合物。

实施例8

先将干燥的3羟基丁酸-3羟基戊酸共聚物50g和N¹,N^1',N^1″-(1,2,3-丙三氨基)-三N²-苯基三草酰胺0.2g在室温下混合均匀得到预混物，然后在178℃下利用转矩流变仪将上述预混物熔融共混5min，转矩流变仪转子转速50rpm，得到一种生物基聚酯组合物。

实施例9

先将干燥的3羟基丁酸-3羟基戊酸共聚物50g和N¹,N^1',N^1″-(1,2,3-丙三氨基)-三N²-苯基三草酰胺0.35g在室温下混合均匀得到预混物，然后在178℃下利用转矩流变仪将上述预混物熔融共混5min，转矩流变仪转子转速50rpm，得到一种生物基聚酯组合物。

实施例10

先将干燥的3羟基丁酸-3羟基戊酸共聚物50g和N¹,N^1',N^1″-(1,3,5-苯三氨基)-三N²-环己基三草酰胺0.5g在室温下混合均匀得到预混物，然后在178℃下利用转矩流变仪将上述预混物熔融共混5min，转矩流变仪转子转速50rpm，得到一种生物基聚酯组合物。

对比实施例3

将干燥的3羟基丁酸-3羟基戊酸共聚物50g在178℃下利用转矩流变仪将上述预混物熔融共混5min，转矩流变仪转子转速50rpm，得到一种生物基聚酯组合物。

将实施例7-10和对比实施例3中所得到的生物基聚酯组合物，通过差示扫描量热仪(DSC)在190℃恒温3分钟，再以100℃/min的速率降温到120℃进行等温结晶，测试样品在120℃下的半结晶时间；将生物基聚酯组合物样品通过DSC在190℃恒温3分钟，再以10℃/min的速率降温至20℃，使其发生非等温结晶。通过DSC测得的相关结晶数据列于表4中。与对比实施例3相比，实施例7-10得到的生物基聚酯组合物，通过添加少量(如0.4-1.0wt％)本发明公开的成核剂能使3羟基丁酸-3羟基戊酸共聚物的结晶峰温度和起始结晶温度分别提高32-38℃和22-27℃以上，同时可提高3羟基丁酸-3羟基戊酸共聚物的结晶度、显著缩短半结晶时间。

表4：实施例7-12和对比实施例3-4中羟基烷酸酯聚合物的非等温结晶数据和等温过程的半结晶时间

实施例11

先将干燥的3羟基丁酸-3羟基己酸共聚物50g和N¹,N^1',N^1″-(1,3,5-三甲基苯基)-三N²-丁基三草酰胺0.4g在室温下混合均匀得到预混物，然后在165℃下利用转矩流变仪将上述预混物熔融共混4min，转矩流变仪转子转速50rpm，得到一种生物基聚酯组合物。

实施例12

先将干燥的3羟基丁酸-3羟基己酸共聚物50g和N¹,N^1',N^1″-(1,2,3-丙三氨基)-三N²-乙酸乙酯基三草酰胺0.35g在室温下混合均匀得到预混物，然后在165℃下利用转矩流变仪将上述预混物熔融共混4min，转矩流变仪转子转速50rpm，得到一种生物基聚酯组合物。

对比实施例4

将干燥的3羟基丁酸-3羟基己酸共聚物50g在165℃下利用转矩流变仪将上述预混物熔融共混4min，转矩流变仪转子转速50rpm，得到一种生物基聚酯组合物。

将实施例11-12和对比实施例4中所得到的生物基聚酯组合物，通过差示扫描量热仪(DSC)在170℃恒温3分钟，再以100℃/min的速率降温到80℃进行等温结晶，测试样品在80℃下的半结晶时间；将生物基聚酯组合物样品通过DSC在170℃恒温3分钟，再以10℃/min的速率降温至20℃，使其发生非等温结晶。通过DSC测得的相关结晶数据列于表4中。与对比实施例4相比，实施例11-12得到的生物基聚酯组合物，通过添加少量本发明公开的成核剂能使3羟基丁酸-3羟基己酸共聚物的结晶峰温度和起始结晶温度分别提高28-30℃和25-28℃以上，同时可提高3羟基丁酸-3羟基己酸共聚物的结晶度、显著缩短半结晶时间。

可见，本发明内容是对生物基聚酯加工成型和成核结晶技术的突破与创新，所公开的有机成核剂可同时提高生物基聚酯的结晶温度、结晶速率和结晶度，显著缩短结晶时间和成型周期。生物基聚酯结晶性能的改善，有望提高其耐热性能、气体阻隔性能、透明性、机械强度等，对拓宽其应用领域、增加其附加值、提高生产效率具有重要作用。

所属领域的技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于羟基烷酸酯聚合物、乳酸聚合物及其组合物的有机成核剂，其特征在于，所述有机成核剂具有以下化学结构式

其中：

R₁为三个氢原子被取代基取代的碳原子数为3～30的烷基、环状烷基、苯基或者取代苯基；

R₂、R₃和R₄为H原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的酯基、环状烷基、苯基、一个或者多个氢原子被其他基团取代的苯基、一个或者多个氢原子被芳香环取代的烃基、杂环基和一个或者多个氢原子被其他基团取代的杂环基中的至少一种；

R₂、R₃和R₄可以独立选择相同或者不同的基团。

2.根据权利要求1所述的一种用于羟基烷酸酯聚合物、乳酸聚合物及其组合物的有机成核剂，其特征在于，所述有机成核剂的用量为所述羟基烷酸酯聚合物、乳酸聚合物及其组合物的0.05～5wt％，优选0.1～1.5wt％。

3.一种生物基聚酯组合物，其特征在于，由生物基聚酯和含有三个草酰胺基团的有机成核剂组成，其中：

所述生物基聚酯为羟基烷酸酯聚合物和乳酸聚合物中的至少一种；

所述有机成核剂为具有以下化学结构式的化合物中的至少一种

其中：

R₁为三个氢原子被取代基取代的碳原子数为3～30的烷基、环状烷基、苯基或者取代苯基；

R₂、R₃和R₄为H原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的酯基、环状烷基、苯基、一个或者多个氢原子被其他基团取代的苯基、一个或者多个氢原子被芳香环取代的烃基、杂环基和一个或者多个氢原子被其他基团取代的杂环基中的至少一种；

R₂、R₃和R₄可以独立选择相同或者不同的基团。

4.根据权利要求3所述的一种生物基聚酯组合物，其特征在于，所述有机成核剂的用量为所述生物基聚酯的0.05～5wt％，优选0.1～1.5wt％。

5.一种生物基聚酯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：首先将干燥的生物基聚酯与有机成核剂按照重量份配比在室温下预混均匀得到一种混合物料，然后将该混合物料在第一温度下熔融共混得到一种生物基聚酯组合物，该组合物可在第二温度下快速结晶，其中：

所述生物基聚酯为羟基烷酸酯聚合物和乳酸聚合物中的至少一种；

所述有机成核剂为具有以下化学结构式的化合物中的至少一种

其中：

R₁为三个氢原子被取代基取代的碳原子数为3～30的烷基、环状烷基、苯基或者取代苯基；

R₂、R₃和R₄为H原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为2～20的酯基、环状烷基、苯基、一个或者多个氢原子被其他基团取代的苯基、一个或者多个氢原子被芳香环取代的烃基、杂环基和一个或者多个氢原子被其他基团取代的杂环基中的至少一种；

R₂、R₃和R₄可以独立选择相同或者不同的基团。

6.根据权利要求5所述的一种生物基聚酯组合物的制备方法，其特征在于，所述第一温度的范围为所述生物基聚酯的熔点以上1～50℃，优选3～30℃。

7.根据权利要求5所述的一种生物基聚酯组合物的制备方法，其特征在于，所述第二温度的范围为所述生物基聚酯的玻璃化转变温度以上10℃至熔点以下10℃，优选所述生物基聚酯的玻璃化转变温度以上30℃至熔点以下30℃

8.根据权利要求5所述的一种生物基聚酯组合物的制备方法，其特征在于，所述有机成核剂的用量为所述生物基聚酯的0.05～5wt％，优选0.1～1.5wt％。

9.根据权利要求3～8中任何一项所描述的一种生物基聚酯组合物，其特征在于，所述生物基聚酯组合物可用于成型各种不同形态的塑料制品。