De 1927 à 1928, JC Patrick, des États-Unis, a été le premier à synthétiser du caoutchouc polysulfure (sulfure de polytétraéthylène). WH Carothers a synthétisé du 2-chloro-1,3-butadiène par la méthode de JA Newland pour obtenir un caoutchouc néoprène.
En 1931, DuPont réalise une petite production. L'Union soviétique a utilisé la méthode С.Β. Lebedev pour synthétiser le butadiène à partir de l'alcool et a utilisé le sodium métallique comme catalyseur pour effectuer une polymérisation en masse en phase liquide afin d'obtenir du caoutchouc butadiène sodique. En 1931, une unité de production de 10 000-tonnes est construite.
Au cours de la même période, l'Allemagne a synthétisé du butadiène à partir d'acétylène et de sodium comme catalyseur pour préparer du caoutchouc butadiène sodique. Au début des années 1930, l'établissement de la théorie macromoléculaire de la structure à longue chaîne de l'Allemagne H. Staudinger (1932) et de la théorie de la polymérisation en chaîne de l'Union soviétique HH Semenov (1934) ont jeté les bases de la discipline des polymères. Dans le même temps, le processus de polymérisation et la qualité du caoutchouc ont également été considérablement améliorés. Les types de caoutchouc représentatifs apparus au cours de cette période sont : le caoutchouc styrène-butadiène obtenu par copolymérisation de butadiène et de styrène, et le caoutchouc nitrile obtenu par copolymérisation de butadiène et d'acrylonitrile.
En 1935, l’entreprise allemande produit pour la première fois du caoutchouc nitrile. En 1937, l'entreprise a construit une usine de production industrielle de caoutchouc styrène-butadiène à l'usine chimique de Buna. En raison de ses excellentes performances globales, le caoutchouc styrène-butadiène reste la plus grande variété de caoutchouc synthétique, et le caoutchouc nitrile est un caoutchouc résistant à l'huile, et il reste le principal type de caoutchouc spécial. C'est également l'une des matières premières des bottes en caoutchouc résistantes à l'huile.
Au début des années 1940, en raison de la nécessité urgente d’une guerre, le développement et la mise en service de la technologie du caoutchouc butyle ont été encouragés. En 1943, les États-Unis ont commencé à tester la production de caoutchouc butyle. En 1944, la production annuelle de caoutchouc butyle aux États-Unis et au Canada était respectivement de 1 320 tonnes et 2 480 tonnes. Le caoutchouc butyle est une sorte de caoutchouc synthétique hermétique. Il convient à toutes sortes de bottes de protection. C'est le premier choix des usines de fabrication de bottes en caoutchouc. Plus tard, de nombreuses nouvelles variétés de caoutchouc spécial sont apparues, comme celle de la General Electric Company. Le caoutchouc de silicone a été produit en 1944 et le caoutchouc polyuréthane (voir polyuréthane) a été produit en Allemagne et au Royaume-Uni au début des années 1940.
Pendant la Seconde Guerre mondiale, le Japon a occupé les régions productrices de caoutchouc naturel telles que la Malaisie, ce qui a favorisé le développement et la production de caoutchouc synthétique en Amérique du Nord et en Union soviétique, ce qui a augmenté la production mondiale de caoutchouc synthétique de 23,12 kt en 1939 à 885,5 en 1944. Kt. Après la guerre, la production de caoutchouc synthétique a fluctué entre 432,9 et 893,9 kt entre 1945 et 1952, à mesure que l'approvisionnement en caoutchouc naturel reprenait.