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(VOC)。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
- 北京林业大学高强教授团队《Chem. Eng. J.》:具有优异涂布、防霉、阻燃性能的多功能大豆蛋白胶黏剂 2022-08-05
- 北林木材胶黏剂团队高强教授CEJ:一种仿生多功能大豆蛋白基材料-从强水下胶接到3D打印 2021-11-10
- 南京林业大学木材胶黏剂与复合材料团队在高强度、抗菌、阻燃生物基材料研究方面取得新进展 2021-10-03
- 南科大杨灿辉课题组:基于大规模桥连机制增强水凝胶粘接 2021-07-29
- 华东理工大学马骧教授团队 Adv. Mater.:基于生物基大环的高性能有机超长室温磷光材料 2025-02-13
- 青科大沈勇/李志波团队 AFM:生物基β-甲基-δ-戊内酯与δ-戊内酯顺序开环共聚制备高韧性、可闭环回收的热塑性弹性体 2025-02-13
- 天工大任元林教授团队 CEJ:设计一种具有抗熔滴、自愈合和可再加工性能的新型生物基本征阻燃环氧树脂及其回收应用于耐久多功能Lyocell织物 2025-02-08