江南大学马丕明教授课题组《CEJ》：耐水/防火生物基粘接材料的构建及应用

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在木材加工制造行业，人造板（如刨花板、胶合板、密度纤维板）以其良好的加工性和经济效益被广泛应用于家具、建材和地板的制造。粘接材料作为人造板生产过程中的必要组分，通常是基于不可再生的石油资源开发获得，其需求量逐年上升，目前全球消耗量已超过3000万吨/年，但是在其生产和使用中往往会产生甲醛、苯酚等有毒有害的挥发性有机化合物（V_OC）。在“碳中和”以及可持续绿色发展的理念下，大豆蛋白作为一种可再生、环境友好且价格低廉的生物质产品，在木材加工粘接材料领域展现出极为广阔的应用前景，但粘接强度低、耐水性差、易燃烧等缺陷却严重限制了其实际应用和防火安全。

近期，江南大学化学与材料工程学院马丕明教授课题组在制备耐水型高性能大豆蛋白基粘接材料及人造板方面取得新进展，通过设计生物基多功能核壳纳米杂化粒子作为反应型增强剂、交联剂和阻燃剂，构建了性能稳定的大豆蛋白基粘接/阻燃体系（LOI = 30%，UL-94 V1等级）。由该系列粘接材料制备的人造板（如刨花板）不仅具有优良的静曲强度（15 MPa）、弹性模量（2000 MPa）和内胶合强度（0.45 MPa），力学性能达到了欧洲P2标准（EN312:2004），而且具有良好的耐水性和阻燃性能。

该工作提出的大豆蛋白基粘接材料可实现低成本、规模化制备，为实现木材加工及应用过程无醛、低碳、防火安全提供了一种绿色可行的方法。相关成果以标题为 “The bonding strength, water resistance and flame retardancy of soy protein-based adhesive by incorporating tailor-made core-shell nanohybrid compounds”发表于国际期刊Chemical Engineering Journal上。

江南大学化学与材料工程学院硕士研究生曾云川为该论文的第一作者，江南大学马丕明教授为该论文的通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132390

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