西南林大杜官本院士、杨龙研究员团队《ACS AMI》:海洋节肢动物多层级结构启发多糖衍生木/竹材胶黏剂仿生设计
2024-02-05 来源:高分子科技
胶黏剂在日常生活和工业中有着广泛的应用,传统的树脂胶黏剂通常依赖于石油资源,原料不可再生,且易导致环境污染和人类健康等问题。寻找高性能、可持续的木材胶黏剂替代品对于推动木材工业发展具有重要意义。研究人员已经对淀粉、纤维素、半纤维素、壳聚糖等多糖粘合剂进行了各种策略的评估,包括结构修饰、交联剂修饰以及纳米杂化增强和共价/非共价交联。然而,大多数多糖类粘合剂自身的胶合性能较差。此外,常见的多糖基木材粘合剂通常包含复杂的物理和化学修饰。海洋节肢动物外骨骼通常表现出卓越的强度和韧性,其中一个重要的设计原则归因于它们独特的扭曲胶合板结构,即从分子尺度上独特的鞣化作用及矿化机制到微观逐渐旋转的平面分层排列结构的叠加。因此,基于仿生学设计制造具有多层级微相有序结构的生物基胶黏剂具有重要研究价值且当前仍面临挑战。
图1壳聚糖基仿生胶黏剂设计原理图。
图2壳聚糖基仿生胶黏剂的制备过程。
图3纳米杂化核壳结构的化学表征。
图4 多糖基仿生胶黏剂的多层级微相分离有序结构。
图5 多糖基仿生胶黏剂的木/竹材胶合性能。
原文链接: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.3c19369
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