近日，朱铭强团队在杜仲胶功能材料开发研究上取得新突破。研究团队成功将杜仲胶提取纯度提高到99.0%以上，攻克了杜仲胶高效提取和提纯这一科学难题，并测算出杜仲胶与丁腈橡胶、天然橡胶良好相容的条件值，为我国高端橡胶产业发展带来福音。相关成果日前分别发表在《国际生物大分子》和《工业作物和产品》上。
我国是世界最大的橡胶消费国，但橡胶的主要原料三叶橡胶是热带植物，在我国适生区域很窄，仅能在海南岛和西双版纳等地栽培。据不完全统计，2022年我国天然橡胶产量为81.84万吨，表观需求量为343.03万吨，进口依存度连续10多年超过75%。
打破我国天然橡胶资源自给率低这个瓶颈的希望寄托在了杜仲胶上。杜仲胶独有的橡胶—塑料二重性，使其在功能材料和工程材料领域的应用前景日益凸显。但杜仲胶提取和提纯技术落后，成为制约我国杜仲胶产能的关键问题之一。“传统的化学提取法成本高、效率低、纯度差，溶剂还污染环境。生物提胶法也存在着发酵条件不易控制、发酵后的胶体不易提纯等缺陷。”朱铭强说。
为攻克杜仲胶提纯难关，在朱铭强的带领下，研究团队首次提出了利用绿色低共熔溶剂耦合生物法，清洁提取杜仲胶的新途径——乳酸—氯化锌溶剂体系。与机械粉碎、碱处理等杜仲胶传统提取方法相比，新方法的杜仲胶提取效率大幅提升，杜仲胶产率、纯度分别达到91.0%和99.0%以上。
朱铭强介绍，除了要降低杜仲胶的提取分离成本，还要解决杜仲胶原材料供应不足的问题。可喜的是，2016年12月，原国家林业局在《全国杜仲产业发展规划（2016—2030）》中明确提出，到2030年我国将新增杜仲种植面积300万公顷。该文件为整个杜仲产业发展提供了后续动力。“若能实现300万公顷杜仲产业基地的发展规模，我国杜仲胶年产量将达120万吨以上，为我国目前天然橡胶产量的1—2倍，可满足60%的需求量。”朱铭强说。
前文回顾：
杜仲胶的发现和再发现
Abbas Bacha和Hortense Le Ferrand在MRS BULLETIN发表题为“一种天然热塑性弹性体-杜仲胶的发现和再发现”（“Discovery and rediscovery of gutta percha,a natural thermoplastic“）的文章。该文简述了杜仲胶在19世纪应用于海底电缆和牙科治疗的历史，重新发现了杜仲胶在新的领域的应用价值及其社会意义。
作者尤其对杜仲胶作为一种具有耐水性和耐久性的可持续材料表现出浓厚兴趣。文章指出，由杜仲胶和其他材料制成的复合材料用于农业保护膜、净化膜，或用于光热转换具有重要价值。生物炭与杜仲胶的复合材料在保持了高抗张强度的同时显示具有高拉伸性、低透水性能，与合成聚乙烯相比，该生物复合材料表现出更高的可生物降解性，使其适合用于农作物的保护性薄膜。同时，碳纳米管的添加则使杜仲胶薄膜的拉伸性达到接近400%，在保持抗张强度的同时，杨氏模量略有提升。由于光热转换增加，使土壤变暖。鉴于杜仲胶的疏水性能和其脂肪族化学性质，甚至可以视为是油和溶剂捕集膜的发展。在硅基化纳米纤维膜中加入杜仲胶，提高了疏水组合物组分的分离效率，如石油醚、二氯甲烷、环己烷和甲苯等。
此外，杜仲胶的热塑性性能也使它成为一种吸引人的基础生物树脂用于3D打印。由于其优异的生物相容性，在牙髓治疗中已被广泛应用。其未来可能是生物医学领域的优选的3D打印新材料。
文章认为，杜仲胶的重新发现，将为新的可持续发展开启一种创新材料，有望成为代替石油基的新材料。
原文链接：https://www.xianjichina.com/special/detail_538364.html
来源：贤集网