運(yùn)用兩種生物基橡膠制備的兩批不同輪胎，實(shí)現(xiàn)了全球原創(chuàng)，不僅在全球生物基橡膠研發(fā)方面，終于有了中國(guó)科技人員的身影，而且有力支撐了國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略，意義非凡。
這是中國(guó)橡膠網(wǎng)在6月23日召開(kāi)的第八屆全球輪胎技術(shù)論壇（Global Tire Tech Forum，GTTF）上，北京化工大學(xué)副校長(zhǎng)、教授張立群主旨發(fā)言中了解到的。
應(yīng)對(duì)氣候變化，成為世界各國(guó)未來(lái)主要考慮的因素。2020年9月22日，習(xí)近平主席在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上宣布，努力在2060實(shí)現(xiàn)碳中和，并采取“更有力的政策和措施”，在2030年之前達(dá)到排放峰值。
據(jù)張立群介紹，天然橡膠是典型的綠色天然高分子材料，橡膠樹(shù)每生產(chǎn)1噸天然橡膠能吸收17.5噸的二氧化碳，可說(shuō)是負(fù)“碳足跡”綠色材料，
而在輪胎生產(chǎn)原材料中，用量占半壁江山的合成橡膠品類眾多，但其一方面依賴于化石資源，另一方面碳排放量高，每生產(chǎn)1噸合成橡膠要排放3.3噸二氧化碳，相比天然橡膠生產(chǎn)，每噸多出近20噸的二氧化碳排放。
面對(duì)國(guó)際、國(guó)內(nèi)形勢(shì)和來(lái)自應(yīng)對(duì)氣候變化方面的壓力，全球輪胎企業(yè)在研發(fā)、采用低碳材料，逐步擺脫對(duì)化石原材料的依賴。固特異公司制備出了生物基異戊橡膠，朗盛公司制備出了生物基丁基橡膠和生物基乙丙橡膠。
“生物基橡膠是世界橡膠工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，生物基橡膠正向我們走來(lái)。”張立群說(shuō)。
張立群匯報(bào)了我國(guó)在生物基橡膠材料研發(fā)的進(jìn)展。主要包括原創(chuàng)型生物基可降解聚酯橡膠材料、原創(chuàng)型不降解的生物基衣康酸酯橡膠材料、液相法超聚態(tài)天然橡膠材料及環(huán)氧化天然橡膠以及蒲公英橡膠的最新進(jìn)展。
北京化工大學(xué)研制成功了世界第一批丁烯二醇基生物基聚酯橡膠可降解輪胎，能夠提高輪胎的抗?jié)窕?、低滾阻性能?，F(xiàn)在已經(jīng)取得了彈性體制備及方法、彈性體胎面膠、復(fù)合輪胎及制備方法等3項(xiàng)專利。CNAS等出具的降解性能評(píng)價(jià)顯示，生物基聚酯橡膠符合“全生命周期”特征。
張立群通報(bào)了生物基可降解聚酯橡膠戰(zhàn)略規(guī)劃，除已經(jīng)研制成功的可降解輪胎外，北化還在與多方合作，共同研發(fā)可降解鞋、高低溫耐油密封圈、TPV制品等工業(yè)產(chǎn)品外，還有可降解口香糖等日用品。
就在一個(gè)月前的5月25日，由北京化工大學(xué)先進(jìn)彈性體材料研究中心為主完成的“官能化生物基衣康酸酯-丁二烯橡膠”通過(guò)了中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定。
官能化生物基衣康酸酯-丁二烯橡膠作為我國(guó)原創(chuàng)的合成橡膠品種，北化歷經(jīng)13年的科學(xué)研究。
在山東京博中聚新材料有限公司建成了世界首條千噸級(jí)示范生產(chǎn)線；在山東玲瓏輪胎股份有限公司工業(yè)化生產(chǎn)線上試制了生物基綠色輪胎，滾動(dòng)阻力達(dá)到了歐盟標(biāo)簽法B級(jí)水平。
據(jù)估算，生產(chǎn)1噸官能化生物基衣康酸酯-丁二烯橡膠，相比傳統(tǒng)石油基合成橡膠，能夠減少碳排放1.44噸，可以為我國(guó)橡膠行業(yè)實(shí)施 “碳達(dá)峰”“碳中和”戰(zhàn)略提供積極支撐。
世界首批官能化生物基衣康酸酯-丁二烯橡膠膠乳及生膠
世界首批官能化生物基衣康酸酯-丁二烯橡膠輪胎
張立群說(shuō)，天然橡膠是全球最大的可直接未加工改型使用的生物基高分子材料，1噸天然橡膠從植物合成到輪胎生命終止總計(jì)排放二氧化碳2.7噸，僅是合成橡膠全生命周期二氧化碳10.2噸的約1／4。每1噸天然橡膠進(jìn)行環(huán)氧化改型產(chǎn)生7.7噸二氧化碳，按前述橡膠樹(shù)每生產(chǎn)1噸天然橡膠能吸收17.5噸的二氧化碳計(jì)算，每生產(chǎn)1噸環(huán)氧化天然橡膠能消耗9.8噸二氧化碳。
環(huán)氧化天然橡膠不僅符合綠色輪胎制造的理念，而且硫化膠用作胎面膠的綜合動(dòng)態(tài)性能非常好。將其與天然橡膠按一定比例配合生產(chǎn)的載重子午胎，改善了撕裂強(qiáng)度，并進(jìn)一步提高了載重胎的綜合性能。其還能完全代替SSBR用于綠色轎車輪胎的生產(chǎn)，材料的力學(xué)性能、抗?jié)窕阅?、耐磨性能進(jìn)一步增強(qiáng)，符合新時(shí)代節(jié)能減排的要求。北化已經(jīng)與海膠集團(tuán)、海南大學(xué)合作，建設(shè)了中試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
北化與西雙版納圣潤(rùn)橡膠合作開(kāi)發(fā)出了“高頻微剪切液相工藝制備超聚態(tài)高性能橡膠材料新技術(shù)”。一套裝置已經(jīng)開(kāi)發(fā)出3種新材料：超聚態(tài)天然橡膠、超聚態(tài)天然橡膠納米復(fù)合材料、超聚態(tài)與硫化膠基制品。檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，超聚態(tài)天然橡膠基本與進(jìn)口1號(hào)煙片膠技術(shù)指標(biāo)持平。已經(jīng)在兩家企業(yè)生產(chǎn)出了半鋼胎的試驗(yàn)胎。
我國(guó)蒲公英橡膠研究始于2012年，2014年9月，在山東玲瓏生產(chǎn)的3條蒲公英橡膠輪胎樣胎在當(dāng)年召開(kāi)的國(guó)際橡膠會(huì)議上展出，引起業(yè)界高度關(guān)注。2015年，中國(guó)蒲公英橡膠產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟建立，項(xiàng)目利用“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的資助，開(kāi)發(fā)出“綠色高效蒲公英橡膠制備關(guān)鍵技術(shù)”，還在哈爾濱建設(shè)了100噸級(jí)綠色水基工藝路線自動(dòng)化提膠裝置，今天試車。“如果不是參加今天的論壇，作為研發(fā)計(jì)劃的主要人員，我按說(shuō)應(yīng)該過(guò)去參加儀式。”張立群說(shuō)，該全新裝置的試車，將會(huì)為下游產(chǎn)業(yè)廣泛的產(chǎn)品驗(yàn)證提供充足的蒲公英橡膠原料。
張立群建議，蒲公英橡膠的開(kāi)發(fā)必須遵循綜合開(kāi)發(fā)的技術(shù)路線，形成天然橡膠+菊糖（乙醇）+蒲公英茶+飼料+有機(jī)肥的全產(chǎn)業(yè)鏈條。
每一項(xiàng)技術(shù)成果的成功，飽含科研技術(shù)人員多年的辛苦付出。希望業(yè)界支持生物基橡膠的研究發(fā)展，高度重視生物質(zhì)資源的高附加值利用，為促進(jìn)橡膠產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)，作出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)，張立群最后表示。
