生物基弹性体驶入“快车道”

随着“双碳”目标的推进，生物制造正以强大的低碳优势掀起一场绿色革命。在日前召开的中国合成橡胶工业协会生物基弹性体分会成立大会暨产业发展大会上，与会专家认为，面对资源短缺和环境污染的双重压力，发展用可再生生物质替代石油基原料的生物基弹性体，已成为实现橡胶工业绿色可持续发展的必然选择。

未来十年有望形成百亿级赛道

生物基弹性体的核心优势在于低碳可降解和性能可定制。黄埔绿色先进材料技术研究院执行院长、华南理工大学材料科学与工程学院长聘教授王朝指出，生物基弹性体有望从来源上解决传统弹性体产业对化石原料的依赖和碳排放较高两大核心困境。

中国石油和化学工业联合会研究员李文军也认为，生物基聚氨酯、生物基热塑性弹性体和新兴的动态共价键弹性体正显示出“弹性体+导电/导热/抗菌/传感功能”等多功能复合化趋势，自修复、可回收和高韧性弹性体成为主流。

据介绍，依托双重优势，生物基弹性体行业发展正处在政策红利持续释放、产业持续崛起的重大机遇窗口期。各国碳中和、碳关税、碳足迹核算等要求，倒逼轮胎、汽车、医疗、包装行业改用低碳生物基弹性体，直接拉动其需求扩容。通标标准技术服务（天津）有限公司SGS化学分析与可持续发展部门全国低碳及可持续项目经理李想举例说，欧盟明确将轮胎列为首批重点管控产品，要求制定专项生态设计规划，包含可回收性最低门槛、再生料含量、易拆解设计等，目标2030年前落地，倒逼企业使用绿色产品。

“未来十年，通过合成生物学赋能、动态共价键创新、非粮生物质利用、产业链协同，生物基弹性体有望解决传统弹性体的环境痛点，在医疗、绿色轮胎、柔性电子等领域形成百亿级新赛道。”李文军说。

大规模替代仍面临不少挑战

客观来看，生物基弹性体正处于技术突破、市场扩张、产业升级的发展初期，其大规模替代传统石油基弹性体还面临不少挑战。

王朝认为，挑战之一是“绿色溢价”显著，原料成本和生产成本都较高。受农业周期、气候、贸易波动影响，且生物发酵和催化转化过程的效率较低、下游市场容量小，导致产能较低、产品价格高，缺乏价格竞争力，市场交易过度依赖政策与消费者环保意愿。

挑战之二是性能与加工的平衡难题。部分生物基弹性体在强度、耐疲劳性上与传统产品存在差距，新材料的流变行为可能与现有产线不兼容，需改造设备或工艺。对此，多位专家提到技术改性作为解决思路。四川大学教授吴锦荣指出，可探明橡胶影响性能的原生结构，进而研究出保留原生结构的加工方法，有效提高橡胶性能。例如，天然橡胶中有较多缠结结构，能够增强其力学性能，在加工中如何保留这些缠结结构是改善其力学性能的重要一点。北京化工大学材料科学与工程学院副教授吴晓辉也提出，对环氧化天然橡胶进行改性，可提升其抗湿滑性能用作轮胎原料。

挑战之三是供应链脆弱与规模化瓶颈。国内多数生物基弹性体处于“千吨级”中试阶段，与全球“千万吨级”橡胶需求差距巨大；从农田到工厂的稳定、规模化原料供应体系尚未形成，生物反应器、专用挤出机等核心设备依赖进口；生物基含量检测、性能评价、生命周期评价标准不统一，市场认证滞后，制约规模化应用等。

应开辟新型前沿及差异化应用场景

王朝指出，生物基弹性体的应用领域正从高科技、高附加值方向向传统大宗商品拓展。

轮胎和鞋类制造是生物基弹性体的主体市场，已经实现产业落地。固特异轮胎公司亚太区新材料及可持续发展负责人薛天翔透露，公司已上市多款含可持续材料的绿色轮胎，并将于2030年推出首款100%可持续材料轮胎。在鞋材方面，由中国工程院院士张立群团队研发的生物基可降解聚酯弹性体已与李宁、安踏等品牌达成合作，李宁公司推出了全球首款可降解运动鞋。

专家指出，未来还需开辟新型前沿和差异化方向应用场景。ENR基自愈合密封件、杜仲胶形状记忆支架、衣康酸酯智能药物载体和PGS基温敏水凝胶等产品在航空航天、生物医药工程都有应用空间。

江苏恒诺新材料科技有限公司总经理张明表示：“生物基橡胶在可持续性、耐油性、耐低温性和机械强度性能方面都有较好表现，可用于生产可降解的输送带、增塑剂、热塑性硫化胶、口香糖、口罩等产品。”