张黎明教授课题组与合作者关于生物基胶粘剂方面最新进展

         生物基胶粘剂在环保木制品的发展中起着举足轻重的作用，目前的研究重点和挑战在于利用生物基交联剂替代化学交联剂。

       近日， 张黎明教授课题组与合作者在国际学术期刊 Industrial Crops and Products 杂志在线发表题为 "Constructing multiple bonding mechanisms with a novel lignin-activated modified polymer core for the fabrication of strong, water-resistant, and mildew-resistant adhesives”的研究论文 (2024，222，119536 / 1-13；中科院一区农林科学)。该工作研究以天然高分子材料木质素为原料，制备了一种生物基交联剂，并以木质素为交联核心，利用氢键和化学键的多重键合效应构建了交联网络结构；此外，制备了木质素基生物交联剂，在成功活化木质素的同时取代化学交联剂，提高了木质素与蛋白质基质的交联度 (图1)。该工作研究解决了化学交联剂在植物蛋白胶黏剂中广泛使用所带来的环境污染和成本问题，所制备的植物性蛋白胶粘剂的不同粘结强度 (图2)，抗水结合强度达到1.21Mpa；与普通植物性蛋白胶粘剂相比，其力学性能提高了188.1%，并表现出有效的防霉性能 (图3)。这项研究为创造可持续的、环境友好的新型生物基粘合剂提供了一种新的方法，并对工业人造板的生产具有重要意义。

图1. 生物基胶粘剂的制备及性能。

图2. (a)(b)不同胶粘剂的粘结强度,(c)胶合板的特征断口形貌,(d)试验期间观察到的木材破坏模式,(e)胶粘剂的吸湿率和残留率,(f)胶合板制备用胶粘剂的强度机理。

图2. (a)胶粘剂防霉机理,(b)接种黑曲霉4周后的湿胶粘剂,(c)接种黑曲霉四周后的固化胶粘剂,(d)接种后胶合板粘结湿抗剪强度的变化,(e) 28天后黑曲霉生长覆盖的面积。

      我院为第一完成单位，论文的第一作者为王含章博士研究生，周峻毅、孙兰芳、赖洁滢、郑雪和陆滨研究生们对该论文亦有贡献， 通讯作者为张黎明教授； 北京林业大学材料科学与技术学院为第二完成单位，论文的共同通讯作者为张伟副教授。该研究工作得到广东省自然科学基金面上项目和广东省科技计划项目等支持。

论文链接: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.119536

初审：袁湛楠

审核：田雪林、许俊卿

审核发布：李伯军