生物基橡胶是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。其中，生物基合成橡胶是指由各种生物基单体如生物基乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯等合成的橡胶。开发生物及生物基材料代替合成材料，可以逐步减少橡胶工业对石化资源的依赖。由可再生的生物质资源，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，再经化学合成得到工程弹性体。
生物基橡胶在我国的出现
在我们的生活中随处可见各类橡胶材料，衣食住行都离不开橡胶材料。早在11世纪，南美洲人民就开始在日常生活中利用野生天然橡胶。之后，由于固特异发现橡胶与硫磺共热可以大大增加橡胶的弹性，从而使橡胶具备良好的使用性能，推动了橡胶制品的广泛应用，包括产胶布、胶鞋、胶管等。而汽车和汽车轮胎的出现再次推动了橡胶工业的蓬勃发展。随着橡胶工业的迅速发展，天然橡胶的性能及产量已经不能完全满足需求，逐渐开始了人工天然橡胶的培育以及进行合成橡胶的研发与生产。
我国石油资源60%依赖进口，超过80%以上的石油被当做能源消耗掉，而贡献到石油化工的石油原料仅为12%，原料的不足会影响合成橡胶行业的发展。同时随着全球变暖的趋势日益明显，以化石资源为原料的合成橡胶工业也面临着节能减排的压力。而使用以生物质作为原材料的化学品近年来备受关注，生物基化工品不仅可以减少化石燃料的使用，还可以降低碳排放，推动行业碳中和的早日实现。生物基弹性体可以像传统的天然橡胶或者合成橡胶一样制成轮胎及其他一些橡胶制品，以降低对三叶天然橡胶和合成橡胶的依赖度，推动橡胶行业的绿色发展。
生物基橡胶在我国的发展历程
在我国，生物基橡胶的出现最早是为了解决我国天然橡胶紧缺的困难。周恩来总理把开发杜仲胶作为绝密军事任务亲自下达给青岛橡胶二厂，但最终未能成功制得相应的弹性体。随着20世界80年代初期，中科院化学研究所在世界上首次用新的硫化办法将合成杜仲胶制成弹性体后，杜仲胶弹性体在我国正式面世。21世纪以来，杜仲橡胶逐渐应用于各种轮胎及密封件。
除了杜仲胶，2012年山东玲珑轮胎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。经过了近六年的不断研发，2018年玲珑轮胎成功生产出了蒲公英橡胶概念轮胎。
生物基衣康酸酯橡胶是我国自主研发合成的新型产品，2021年5月首次进行科技成果鉴定评价。北京化工大学先进弹性体材料研究中心于2008年开始进行生物基衣康酸酯橡胶的研究，与山东京博中聚新材料有限公司、山东玲珑轮胎股份有限公司合作，历经13年的科学研究，首创基于生物基单体衣康酸的大分子链结构。通过分子创新，基于生物基衣康酸酯和丁二烯单体，利用共聚、官能化改性的方法成功合成了以大规模工程应用为目标的新一代高性能官能化生物基衣康酸酯-丁二烯橡胶，并在山东京博中聚新材料有限公司建成了世界首条千吨级示范生产线，在山东玲珑轮胎股份有限公司工业化生产线上试制成功生物基绿色轮胎，其滚动阻力和抗湿滑性能达到了欧盟标签法B级水平，是国际首批官能化生物基衣康酸酯-丁二烯橡胶子午线轮胎。
生物基橡胶在我国的市场及新技术
生物基衣康酸酯橡胶由于是我国最新研制出的生物基橡胶，目前仅在山东京博中聚建有千吨级的示范生产线，还未正式地大规模工业化生产，其余生物基橡胶品种，也大多在试生产及建设初期。全球生物基橡胶对比情况详见表1。
我国首套百吨级工业化装置在湖南湘西老爹生物有限公司建成投产，可生产纯度大于94%的生物基杜仲胶，与此同时，我国全酶解生物杜仲胶试生产成功，在贵州铜仁建成综合提取实验装置、浙江丽水建成第二套酶解提取装置，可批量生产产品。
同时，我国已利用生物基杜仲胶成功开发出杜仲胶航空轮胎、新型防刺砸防弹组合物、杜仲胶全钢子午线轮胎、生物基补强型增塑剂杜仲树脂、高强度杜仲胶改性环氧树脂粘合剂等产品；生物基杜仲胶被列入《重点新材料首批次应用示范指导目录》（2021年版）征求意见稿，使其在航空航天、海洋工程、先进轨道交通等领域应用进一步加快。
生物基传统橡胶包括生物基异戊橡胶、生物基乙丙橡胶、生物基顺丁橡胶。而新型生物基合成橡胶目前包括聚酯型生物合成橡胶、生物基衣康酸酯橡胶、大豆油基弹性体、生物基聚氨酯弹性体。新型生物基合成橡胶对比详见表2，对比这四类新型合成橡胶，可以看出，生物基合成橡胶中已经量产的有聚酯型生物合成及生物基聚氨酯弹性体，在轮胎领域应用中，生物基衣康酸酯为最好的发展方向。
生物基橡胶的未来展望
随着全球多个国家和地区通过颁布政策或立法的方式承诺“碳中和”，全球橡胶行业在联合国SDGs提出的可持续消费和生产模式下，陆续提出可持续消费和生产模式。而生物基橡胶成为了各大轮胎企业最关注的原材料。截至目前，国外大型轮胎企业公开宣布，将逐渐加大生物基橡胶材料的应用比例，力争2050年轮胎制造实现100%使用可持续发展材料。
据测算，每生产1吨生物基衣康酸酯橡胶子午线轮胎比传统石油基合成橡胶能够减少碳排放1.44吨。在“碳达峰、碳中和”的背景下，可以通过生物基橡胶对石化工艺橡胶的替代，可以有效地减少碳足迹，推动“双碳”目标的早日实现；通过生物基橡胶的自产减少对于天然橡胶进口的依赖，推动橡胶轮胎行业自给率的提高；通过生物基橡胶产业的发展推动生物经济这一国家战略性新兴产业的发展。但目前我国仍在发展生物基橡胶材料领域的初期，仍有很多的困难需要克服。未来生物基橡胶在我国将继续前行，助力橡胶行业的绿色发展。
