减少石油资源依赖度 推动可持续发展 生物基橡胶：朝阳产业前景广
■ 中国橡胶工业协会 王凤菊
生物基橡胶系指由生物资源通过生物、化学以及物理等方法制取的天然橡胶，如杜仲胶、银菊胶、蒲公英胶、生物基合成橡胶（由各种生物基单体如生物基乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯等合成），具有绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解的特性。
随着全球经济快速发展，能源危机与环境污染越来越受到人们的关注。如何保持经济的可持续发展是目前需要迫切解决的问题。近年来，针对三叶天然橡胶地域性生长环境限制、三叶胶白叶枯病（SALB）的威胁以及石油资源面临枯竭的局势，中国、欧洲、美国和日本等国家和地区都在积极开展寻求多种新型生物橡胶资源的开发工作。
杜仲胶：
进入重要发展期
杜仲胶是具有橡塑二重性的优异的高分子材料，化学成分与产于三叶橡胶树的天然橡胶相同，但分子结构不同，杜仲胶为反式聚异戌二烯。生物基杜仲胶大量存在于杜仲的叶、皮和果壳中。杜仲叶含胶量为2%～5%、树皮含胶量为6%～10%、果壳含胶量为12%～18%。
杜仲胶具有优异的耐疲劳、耐磨、防震及抗撕裂性能以及易结晶、熔点低、绝缘性强、耐水湿、抗酸碱、抗冲击性能优异和形状记忆优良等特征，拥有广阔的应用前景。通过与三叶橡胶和其他合成橡胶及塑料共混或改性，可以制备多种综合性能优异的适用于航空、航海、医疗等领域特殊橡胶制品。
我国第一个杜仲精胶示范厂于1996年在北京顺义建成。2010年，中国橡胶工业协会成立杜仲产业化促进工作委员会，并于2011年初发起组建了杜仲产业技术创新战略联盟，国家发改委、工信部、科技部等部门分别在产业振兴项目、863项目、火炬计划、中小企业基金项目中对杜仲资源培育、综合开发、杜仲胶提取等给予了扶持和资助。将新型天然橡胶杜仲胶的开发推向了一个新的高潮。
2015年7月，我国首套百吨级连续化天然杜仲胶生产装置在湖南湘西建成投产，成功生产出纯度大于94%的天然杜仲精胶，已先后供给国内轮胎、高铁及汽车部件、运动鞋等领域开展应用试验。
2015年10月，我国第一套全酶解生物杜仲胶提取装置在贵州铜仁建成。采用生物酶酶解杜仲植物组织，使天然长丝杜仲胶游离出来，通过分离过滤浓缩酶解液可同时获得杜仲药物成分。从而实现杜仲胶提取的无化学药品的全酶解，该项技术属于我国首创。
生物基杜仲胶应用开发近年在我国取得一系列突破性进展，沈阳化工大学、湘西老爹生物有限公司及沈阳三橡轮胎公司联合试制成功世界首批天然杜仲胶航空轮胎，经测试，抗撕裂强度、耐老化性能、耐疲劳性能、耐磨性及抗屈挠性能等多项力学性能得到改善。
中国南车株洲时代新材料公司采用天然杜仲胶制成的高铁减震部件显示出优异的抗疲劳和抗撕裂性能。国内首家杜仲胶集成材料研究院近期在北京中关村注册成立。
相信在不久的将来，杜仲胶通过与其他橡胶共混或改性而生成的杜仲胶集成材料将会在我国的汽车制造、轮胎、军工、医疗等多领域发挥重要的作用及战略价值。
银菊胶：
开发应用提速
近年来，全球银菊胶的开发应用进入快速发展期。银菊胶除物理机械性能与天然胶相近外，其最大特点是不含蛋白质，非常适合制造医用手套等医疗产品。
美国Yulex公司近年与相关企业和研究机构合作，在银胶菊综合开发方面取得很大进展。将银胶菊的树脂提取后用于制造涂料和粘合剂，剩余不含树脂的部分用来提取橡胶，提胶后的余渣进一步用来生产复合板、建筑材料和用作肥料等。胶渣可以转化为生物能源，经发酵可以转化为乙醇，经裂解可以制成生物燃料，经汽化可以生成合成气，燃烧用于发电，等等。
2013年1月，Yulex公司与意大利埃尼集团旗下Versalis公司建立战略合作关系，致力于开发和生产以银菊胶为基础的生物橡胶。
在多家企业和研究机构的参与下，银菊胶的应用开发取得快速进展，继银菊胶胶乳上市后，又开发出了可代替石油基合成橡胶的固体橡胶，广泛应用于制鞋、玩具、医疗材料、轮胎及汽车部件等。据称其不仅可以替代天然橡胶，还可以替代石油基合成橡胶如异戊橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶和丁苯橡胶。Yulex公司称，用银菊胶制成的制品实现了更高的延伸性能和更低的弹性模量以及更好的低温性能。
蒲公英橡胶：
着力于产业化生产
蒲公英橡胶系由蒲公英的胶乳中制得的顺式异戊橡胶，含胶量12%，物化特性与三叶橡胶相似，全球多个国家和地区一直为开发蒲公英橡胶进行着深入研究和合作。
近年来，德国某研究所找到了提高胶含量的方法。该研究所从2013年10月开始与德国大陆轮胎合作，种植了高含胶量试验园，并准备建设中试装置，为将来规模化生产奠定基础。
美国的德尔塔公司也正致力于开发蒲公英橡胶资源并准备将其产业化。2012年，阿波罗轮胎公司产出了第一条用蒲公英胶和银菊胶制造的轮胎。福特汽车公司和俄亥俄州立大学也正从全新的角度对蒲公英胶展开研究，比如作为杯架、地垫和汽车内饰材料的抗冲改性剂等等。
2012年5月，国内山东玲珑轮胎有限公司与北京化工大学就蒲公英橡胶开发在北京签订了战略合作框架协议。2014年，玲珑轮胎出资对蒲公英橡胶的前期基础研究进行资助和支持，并利用提取的蒲公英橡胶制造出了三条蒲公英橡胶玲珑概念胎。
生物基工程弹性体：
研究成果丰硕
生物基工程弹性体是由可再生的生物质资源，比如玉米、土豆、甘蔗等经发酵得到生物基单体癸二酸、衣康酸、丁二酸、1,3-丙二醇及1,4-丁二醇，再经化学合成得到弹性体聚合物。
生物基弹性体可以像传统的天然橡胶或合成橡胶一样制成轮胎以及其他一些橡胶制品。我国以北京化工大学为代表的高校及研究机构在生物基工程弹性体领域取得了一系列的研究成果，主要包括：聚酯基生物基工程弹性体、生物基形状记忆聚合物、生物基导电聚酯、衣康酸酯基生物基工程弹性体、大豆油基生物工程弹性体等。
生物基合成橡胶：
原料多样产品丰富
（1）生物基乙丙橡胶 2011年，朗盛公司生产出首批生物基Keltan Eco三元乙丙橡胶，所用原料为来自可再生资源甘蔗衍生的乙烯。巴西Triunfo集团目前有4万吨常规乙丙橡胶生产装置，预计该装置4万吨生产能力中有1/4将专用于生产生物基三元乙丙橡胶。
（2）生物基液体法呢烯橡胶（LFR） 日本可乐丽公司使用生物二烯烃单体作原料开发了高性能轮胎用LFR。将LFR添加到橡胶中用于轮胎制造，在不降低耐磨性能的情况下，可以降低滚动阻力，并有显著的节油效果。
（3）生物基异戊橡胶 日本味之素有限公司与普利司通公司合作开发出生物基高顺式异戊二烯橡胶，其中单体异戊二烯来自生物质材料。
（4）生物基聚丁二烯橡胶 意大利Versalis公司和一家生物工程技术公司Genomatic合作，以甘蔗为原料，建成一套生物基聚丁二烯装置。经初步测试认为，符合工业标准要求。
未来仍需国家政策和
科技支持
我国橡胶消耗量已连续13年居世界首位。由于受地理区域的影响，我国天然橡胶自给率不足20%，自2013年以来，我国天然橡胶进口量已经连续三年突破400万吨（含复合胶或混合胶）。使用生物基橡胶作为可再生原材料，可以减少对石化资源的依赖，降低投资成本，减少对环境的影响。
目前全球可利用的生物质约为9亿吨，其中中国每年可利用的生物质约为2.2亿吨，由此可见，我国具有很大的生物质资源潜力。生物基合成橡胶虽然才刚刚起步，还不能与石油基合成橡胶直接竞争，但这无疑是一个充满希望的朝阳行业。
生物基橡胶的发展将伴随着一个工农业复合型循环经济链的形成，我国生物基杜仲胶的发展亦将会拉动一个包括杜仲中药、杜仲保健、杜仲食品、杜仲饲料添加剂等领域的庞大生物产业链。蒲公英橡胶的发展也将有利于缓解我国天然橡胶的严重不足。希望政府在生物基橡胶的制备、应用研发和产业化方面能给予必要的政策扶持和补贴，组织开展重点关键技术的科研攻关，突破生物基橡胶提取和应用的技术瓶颈，保障和促进我国生物基橡胶事业的健康快速发展。