聚合物与材料

生物基 FDM 耗材建立在 NatureWorks 的 Ingeo PLA 树脂基础之上——这是大多数增韧 PLA+ 及特种耗材品牌的原料来源——并叠加了区域性的可降解工艺：荷兰 colorFabb 的发酵法 allPHA（完全可堆肥、无微塑料残留）、奥地利 Extrudr 经 DIN EN ISO 14855 认证的 GreenTEC PRO 系列，以及中国 eSUN 在国内「禁塑令」驱动的 PLA 产能扩张（2025 年约 36.5 万吨，2026 年预计达 42.6 万吨）背景下的大批量增韧／金属色／木纹 PLA+ 产品线。

医用生物打印耗材是一种可生物吸收的聚合物材料，经挤出加工成丝材或纤维形态，用于制造 3D 打印医疗器械，这些器械会随着人体自然组织再生而在体内逐渐溶解：新加坡 Osteopore 3D 打印聚己内酯-磷酸三钙骨支架，已临床用于大段骨缺损修复，目前正拓展至中国市场。德国 Evonik 与荷兰 Corbion 向器械制造商供应经 FDA 批准、GMP 级的可生物吸收聚合物原料（RESOMER 与 PURASORB），而美国南卡罗来纳州的 Poly-Med 则将聚合物合成、丝材挤出与成品可吸收器械制造整合于一体。

以蓖麻油及大豆油生物多元醇为基础、内嵌生物降解酶的软质及硬质聚氨酯泡沫，在床垫、汽车座椅及家具坐垫中取代石化多元醇及HFC发泡剂。

以大豆蛋白、硫酸盐木质素与仿贻贝儿茶酚聚合物制成的工业级结构胶粘剂，在木复合材料、包装与水下修复中替代甲醛树脂。

木材生物浸渍处理以可再生原料化学取代铬化砷酸铜、溶剂型及石化基木材防腐剂与涂料：荷兰 Accsys Technologies 用醋酸酐对实木及木质元件进行乙酰化处理，生产 Accoya 与 Tricoya；丹麦 WOCA 与德国 Osmo 则以低 VOC 天然油深度浸渍室外与室内木材。加拿大 Sansin Corporation 为传统木材与乙酰化木材提供水性天然油基饰面，美国 Vermont Natural Coatings 则以专利 PolyWhey 配方——一种基于乳清蛋白（乳制品加工副产物）的饰面——取代溶剂型聚氨酯涂料。

活体混凝土以生物学或生物基粘结体系取代或部分替代传统水泥化学：科罗拉多大学博尔德分校的活体材料实验室培育出能自我矿化碳酸钙的蓝细菌砖块，而印度 GreenJams BuildTech 则销售经 CSIR-CBRI 验证、通过 EPD 认证的碳负活体混凝土 Agrocrete，原料为农业残余物并采用碱激发粘结剂。与此同时，天然树脂化学也为建筑领域提供生物基粘结剂与改性剂：法国 DRT 将松木硫酸盐法制浆副产物粗松节油转化为用于低 VOC 胶粘剂与密封胶的 Dertophene 萜烯酚醛树脂，而挪威 Kebony 则以源自农业副产物的糠醇对软木进行糠醇化处理，生产无需化学防腐剂的耐用地板与外墙材料。

活体过滤材料以活体生物或生物分子——而非惰性介质——作为过滤或处理的活性元件：加州 BioFiltro 在木屑床中植入活的红蚯蚓，用于净化奶牛场及市政污水；印度 Banka BioLoo 则在无需接入下水道的生物消化厕所中，用厌氧细菌群落就地分解生活污物。苏格兰詹姆斯·赫顿研究所正在开展 ElecTrickle 现场试验——一种基于滋养型电活性生物膜的生物电化学污水处理工艺；丹麦 Aquaporin 则将存在于活细胞膜中的水通道蛋白——水通道蛋白（aquaporin）——嵌入仿生反渗透膜，在新加坡 Kranji NEWater 水厂将能耗降低最高达 20%。

在三叶橡胶种植带之外生产天然橡胶与乳胶——来自沙漠灌木银胶菊、俄罗斯蒲公英以及发酵来源单体，由三叶橡胶供应波动、欧盟零毁林法规与银胶菊乳胶的低致敏特性共同推动；仅银胶菊细分市场在 2026 年即达 1.874 亿美元。

通过发酵基因改造的解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）直接生物合成蜡酯及正构烷烃，再经分馏及氢化处理制成食品接触级石蜡替代品及蜂蜡/巴西棕榈蜡替代品——取代受多环芳烃污染的化石石蜡及供应受限的天然蜡，应用于化妆品、食品涂层及工业润滑剂。

生物基增塑剂以可再生替代品取代受监管的石油基邻苯二甲酸酯（DEHP、DBP、DINP——受 EU REACH SVHC 授权及美国 EPA 对内分泌干扰效应审查）：环氧大豆油（ESO/ESBO，领先的非邻苯二甲酸酯产品，占中国增塑剂消费量约 8.4%）、异山梨醇二酯（源自淀粉/山梨醇）、柠檬酸酯（ATBC，可用于食品接触）、基于腰果壳液的产品（腰果酚）以及质量平衡生物归因树脂（ISCC PLUS）。Arkema 为其马来西亚 Pasir Gudang 树脂工厂获得 ISCC PLUS 质量平衡认证（2025 年 2 月），并在新加坡投产 2000 万美元的 Rilsan® Clear 透明聚酰胺装置（2026 年第一季度，蓖麻油基生物碳含量 45-62%）；Lanxess 推出了采用生物质原料的可持续版 Mesamoll®，并在 2026 年轮胎技术博览会（汉诺威，3 月）上展示了 Vulkanox 4060（6PPD 替代品）。ESO/ESBO 在产量上占主导地位（美国 Cargill、印度 VVF、中国 Shandong Longkou），已根据 FDA 21 CFR 178 和 EU REACH 获批用于食品接触级 PVC。

源自植物油、木质素与腰果壳液的可再生羟基功能结构单元，在软泡、涂料、TPU与弹性体中替代石油基多元醇与异氰酸酯——闭环一个规模超过 900 亿美元的聚氨酯市场。

生物基阻燃剂以可再生碳磷系化学品、木质素基平台及生物基木材防火抑制剂配方，取代受 EU REACH 限制、并在美欧面临监管压力的卤系阻燃剂（溴系、氯系）。Clariant 的 Exolit™ OP Terra 通过质量平衡认证实现 100% 可再生碳含量，同时保留无卤 DEPAL（二乙基次膦酸铝）化学体系在回收后仍维持的 UL 94 V-0 等级。Vertoro 的 Goldilocks® 平台（荷兰海伦，成立于 2017 年）将农业与林业残余物木质素转化为阻燃剂构建单元，技术就绪度达 TRL 6，是欧盟地平线 BIOSAFIRE 联盟（22 个合作伙伴，目标是在航海、铁路、家电及木材涂料领域实现约 80% 生物基含量）的一部分。CitroTech（加州奥申赛德，纽约证券交易所美国板：CITR）于 2026 年 4 月与 Hexion 成立 50/50 合资企业，在北美锯材与工程木材行业推广其专利防火化学品——EPA Safer Choice 项目认可的唯一配方——以取代硼酸盐类抑制剂。大量活跃的 2026 年学术文献（植酸、木质素-单宁缀合物、硼化学）表明该行业的研究管线明显领先于商业化进程，使其成为比成熟生物基聚合物或增塑剂品类更早期阶段的行业。

由可再生生物聚合物——纤维素纳米晶体、PLA与异山梨醇基生物聚碳酸酯——制成的光学级透镜、显示器及偏振/结构色薄膜，在电子与安防光学中替代石油基PMMA和PC。

生物沥青与生物基沥青以植物油及木质纤维素生物质粘结剂和再生剂取代或延伸石油沥青。SoyLei 的 SIP-1111 Rejuv（部分环氧化大豆油，SESO）完成了 AASHTO 沥青混合料再生剂（Asphalt Mixture Recycling Agent）DataMine 评估路径（报告编号 AMRA-2025-02-003，2026 年 5 月），实现了再生沥青路面（RAP）掺量 45% 以上的混合料；Sripath Technologies 的 ReLIXER/PGXpand/ButaPhalt 系列已在美国、澳大利亚、爱尔兰等地的高 RAP 项目中应用，包括纽约市一个 100% RAP 的项目。Colas 的 Vegecol 与 Vegeroad Bitumen（以植物油为主的粘结剂）相较传统沥青可将碳足迹降低最高 70%、CO2 排放降低最高 30%，已在法国、丹麦及其他欧洲市场推广。在印度，CSIR-CRRI 与 CSIR-IIP 转让了一项本土生物沥青技术（将稻草等农业残余物热解为生物油，与传统沥青按 20-30% 比例掺混），用于国家公路推广，目标是降低印度约 50% 的沥青进口依赖。

两条截然不同的真实路径正在替代橡胶与轮胎中的原生石化炭黑：一条是真正的生物基路径——加拿大 FPInnovations 通过水热碳化工艺将牛皮法制浆黑液（木质素）转化为橡胶用碳质填料，在炭黑用量削减 15% 的情况下仍能恢复 60% 以上的机械强度；另一条是循环利用路径——并非生物来源，但同样替代了原生石化炭黑需求——Cabot Corporation 的 EVOLVE 与 Orion Engineered Carbons 的 ECORAX Circular 将废旧轮胎热解油转化为经 ISCC PLUS 质量平衡认证的增强炭黑，Birla Carbon 的 Continua 直接将轮胎热解固体转化为成品炭质材料，而印度 Epsilon Carbon 则销售 Terrablack——一款声称比原生炭黑降低 40%-50% 全球变暖潜值的回收炭黑产品线。

生物基建筑保温材料，包括大麻棉、菌丝体复合材料、秸秆板和膨胀软木。

源自甘蔗、玉米和植物油的生物基与可生物降解聚合物——PLA、PHA、PBAT 以及可与化石产品互换的生物基 PE/PP：一条从可发酵糖到经认证可堆肥包装、纤维和 3D 打印线材的价值链。

基于蚕丝蛋白、纳米纤维素或壳聚糖基材、配合镁/锌导体的电子器件，按预设时间表完全溶解——应用于植入物、农业传感器及智能包装。

麻混凝土与大麻建筑材料将工业大麻的木质麻骨与纤维——经石灰粘结或加工成保温毡——转化为固碳墙体系统：加拿大 Renewabuild 授权一种专利承重互锁麻石灰砌块系统，目前正在美国爱荷华州建设首座工厂；比利时 IsoHemp 则预制非承重麻石灰砌块，用于快速建造围护结构。爱达荷州 Hempitecture 与法国 Cavac Biomatériaux 将大麻纤维加工成 HempWool 与 Biofib 保温毡与吹填式保温材料，宾夕法尼亚州 Americhanvre 则采用授权的法国 Baumer Ereasy 喷涂技术，将麻石灰混凝土直接喷涂于墙体空腔。