近日，我校材料与化学工程学院杜官本、杨龙团队在木材胶黏剂领域取得系列研究进展，相关研究在中科院1区top期刊发表5篇论文。

进展一，利用一步法制备了在多种基材以及水环境下具有高粘接强度的水下胶黏剂p-formylphenyl acrylate ，且实现了在酸性、碱性和模拟海水等水环境下的高强度粘接。FPA通过自身醛基诱导空中氧气产生氧自由基引发烯烃聚合为poly-FPA，使得胶黏剂在无需加热、光照、催化剂和固化剂等条件下即可进行自引发固化，并深入研究了醛基诱导氧自由基引发烯烃聚合的反应机理以及在多种基材和水环境下的粘接强度。相关成果以“High-Strength, Self-Initiated, Wide pH Range of Underwater Adhesive Suitable for Different Severe Environments”为题发表在化工领域著名期刊Chemical Engineering Journal（一区top，IF：16.744）上。论文的通讯作者为杨龙研究员、杜官本教授和周备助理研究员，第一作者为杨龙研究员课题组2019级硕士研究生任俊宇同学。云南大学刘畅博士通过DFT理论计算模拟对poly-FPA胶黏剂与基材之间的黏附模式及黏附机理进行了研究，该研究工作与周备博士课题组合作完成，周备博士课题组通过自由基捕获实验对烯烃聚合机理进行了深入研究。

进展二，当前木材工业使用的胶黏剂主要由石油基脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺-甲醛树脂生产，而其制造与使用过程中甲醛的释放与可持续、环保、健康的发展战略背道而驰。开发高性能、环境友好、对人体健康、服务双碳战略的木材胶黏剂是工程应用和技术领域的挑战之一。基于上述需求，杜官本/杨龙团队受昆虫表皮外骨骼硬化机制衍生的“酚胺协同”策略和海星结构启发，利用天然多酚单宁酸和富氨基聚合物支化多胺之间的共价化学交联反应（席夫碱和迈克尔加成反应）以及多重非共价作用力，形成三维致密“酚胺协同”交联网络，制备的单宁基木材胶黏剂具有优异的胶合性能和耐水性能。相关成果以“H2O2-mediated tannin bio-based wood adhesive inspired by starfish structure and phenol-amine synergy”为题发表在一区Top期刊Industrial Crops & Products上，2022，188，115714（IF：6.449）。第一作者为2020级硕士研究生刘思辰和武映辰，通讯作者为杨龙研究员和杜官本教授。

进展三，木基复合材料是一种自然设计和优化的环保材料，具有良好的机械强度。木制品被广泛应用于日常生活和工业生产中。高质量木材基复合材料中不可或缺且非常重要的就是要有优异的胶合性能。寻求开发无甲醛且超强的胶合性能已经成为该领域的热门问题。基于上述研究背景，杜官本/杨龙团队通过对木材界面进行醛基官能团定制，进而与氨基胶粘剂形成化学键交联，开发出了远超国家标准一类胶合板的要求的胶合板，并对胶合界面重构机理进行了阐述。相关成果以Novel ultrastrong wood bonding interface through chemical covalent crosslinking of aldehyde-amine为题发表在一区Top期刊Industrial Crops & Products，2022， 189， 115800（IF：6.449）。第一作者为2020级硕士研究生苏航，通讯作者为杨龙研究员和杜官本教授。

进展四，醛类树脂胶黏剂在目前胶黏剂市场中占据着重要的地位，然而该类胶黏剂在原料上过度依赖化石资源，并且在使用过程中会释放挥发性有机污染物如甲醛、苯酚等，会对环境和人体造成一定的危害。随着人类对环境污染和身心健康的日益关注，推动环境友好、可再生、可持续、性能良好的生物质基胶黏剂的发展是未来木材胶黏剂行业发展的必然趋势。在众多生物质资源中，纤维素因其在自然界中丰富的储量脱颖而出。基于上述研究背景，杜官本/杨龙课题组聚焦纤维素的官能化改性，通过构建交联网络的研究思路，开发了纤维素基木材胶黏剂，为无甲醛生物基木材胶黏剂的开发提供了快速有效的新途径。相关成果以“Functionalization of cellulose with amine group and cross-linked with branched epoxy to construct high-performance wood adhesive”为题发表在一区Top期刊International Journal of Biological Macromolecules，2022，222，2719-2728（IF：8.025)上。第一作者为2021级硕士研究生袁佳凤，通讯作者为杨龙研究员、杜官本教授和李君副教授。

进展五，生物基胶粘剂因其来源广泛、成本低和可持续而被认为是甲醛系列木材胶粘剂的主要替代品。基于课题组前期研究工作（ACS Sustainable Chem. Eng. 2021，9，16849-16861；ACS Appl. Polym. Mater. 2021，3，1638-1651；ACS Sustainable Chem. Eng. 2020, 8, 5209-5216）。本研究成功制备了一种由聚乙烯亚胺(PEI)、尿素和纤维素为原料合成的环境友好型席夫碱交联生物基胶黏剂(DAC-PEI-U)。研究结果表明，DAC-PEI-U胶粘剂的干粘接强度达到2.71 MPa，湿剪切强度分别为1.51 MPa(热水)和1.34 MPa(沸水)。该工作不仅提高了纤维素胶黏剂的耐水性和改善了聚脲胶黏剂胶合工艺，而且合成简单。相关成果以“Construction of a cellulose-based high-performance adhesive with a crosslinking structure bridged by Schiff base and ureido groups”为题发表在一区Top期刊International Journal of Biological Macromolecules，2022，223，971-979（IF：8.025）上。第一作者为2022级博士研究生李智，论文的通讯作者为杨龙研究员、冉鑫副研究员和杜官本教授。

上述工作得到了国家自然科学基金面上/地区项目、云南省基础研究计划-优青项目、云南省高层次人才培养支持计划“青年拔尖人才”、云南省中青年学术和技术带头人后备人才、全国博士后创新人才支持计划的资助。（来源：材料与化学工程学院/文/图：杨龙/审核：李向红/复审：李颖/责任编辑：朱皓天）