论文标题：A Narrative Review: Modification of Bio-Based Wood Adhesive for Performance Improvement

论文链接：https://www.mdpi.com/2079-6412/14/9/1153

期刊名：Coatings

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/coatings

正文：

1. 文章导读

在现代木材工业中，传统的胶粘剂主要依赖于石油基合成树脂，这些树脂在生产过程中易释放甲醛，对人类健康和环境造成严重危害。随着环保意识的增强，与绿色可持续发展理念的推动，生物基胶粘剂作为一种由可再生生物质资源为原料的环保替代品，逐渐受到研究者的关注。然而，生物基胶粘剂在实际应用中存在一些固有的缺陷，如粘结强度不足、防水性能差以及易受霉菌侵蚀等问题，限制了其广泛应用。因此，如何通过科学的技术手段提升生物基胶粘剂的综合性能，已成为当前研究的核心问题。高性能的生物基胶粘剂的研制与应用具备明显的社会效益与经济效益。

2. 研究内容

本论文“A Narrative Review: Modification of Bio-Based Wood Adhesive for Performance Improvement”主要探讨了生物基木材胶粘剂的性能改进问题。论文首先总结了生物基胶粘剂在粘结强度、防水性能和抗霉菌性方面的不足，并回顾了现有的物理和化学改性方法。研究指出，通过物理和化学方法对生物基胶粘剂进行改性，可以有效提升其整体性能，克服其在实际应用中的局限性。此外，论文还鼓励在多个领域广泛使用生物基胶粘剂，以推动可持续发展。

图1. DTPF-PEI胶粘剂胶接机理

其中，如图1的研究工作中，采用 2-甲基呋喃作为亲核试剂，在酸性条件下将金合欢单宁（AMT）分解成更小的分子。解聚后的单宁（DAMT）与聚乙烯亚胺（PEI）结合，制备出单宁基酚醛树脂胶粘剂。由于DAMT 的高反应活性，所制备的 PEI和DAMT改性酚醛树脂胶粘剂（DTPF-PEI）呈现出高度交联的三维网络结构。研究结果表明，与单宁-苯酚-甲醛（TPF）树脂胶粘剂相比，DTPF-PEI 树脂的固化时间从630秒减少到204秒（减少了67.6%），水解后的质量损失减少了26.3%，在135℃固化时的胶接强度增加了63.6%，甲醛释放量减少了64.4%。胶粘剂的高性能可归因于稳定的界面相互作用和高度交联的三维网络结构，这主要是通过邻苯二酚结构与木材表面之间构建了稳定的氢键相互作用和阳离子-π相互作用实现的。这种新开发的胶粘剂具有固化速度快、胶结强度优越、甲醛释放量低和热稳定性高等优点，有望用作传统酚醛树脂胶粘剂的替代品。

图2. SP-D-PU胶粘剂合成过程与微观相互作用机制

进一步，如图2的研究工作中，研究者受天然贻贝结构的启发，合成了多巴胺功能化聚氨酯（D-PU）弹性体，用其作为生物基交联单元来改善大豆蛋白（SP）胶粘剂的性能。D-PU 中的邻苯二酚基团在改善胶粘剂性能方面发挥了双重作用。首先，它促进了聚氨酯和SP基质之间的相互作用；其次，它还起到良好的疏水屏障的作用，防止湿气对树脂的侵蚀。此外，D-PU 的引入还在连续蛋白质相中形成了微相分离形态。这种微相分离结构同时增强了胶接层的强度和韧性，促进了胶层在受力加载过程中能量的有效消耗和应力的有效传递，并加快了物理相互作用的形成。与未改性的SP胶粘剂相比，SP-D-PU胶粘剂的干胶结强度和湿强度分别显著提高了70.5%和133.9%。该研究中所提出的仿生设计理念，为制备高性能生物基胶粘剂及其复合材料提供了一种可行的策略。

3. 结论与展望

本研究的创新点在于系统性地总结了生物基胶粘剂的缺陷，并提出了多种有效改进方法，为未来的研究提供了方向。生物基胶粘剂的广泛应用不仅有助于减少对石油资源的依赖，还能显著降低环境污染，符合可持续发展的理念。通过提升生物基胶粘剂的综合性能，可进一步推动其在生物基材料及其相关领域的应用，在社会经济与环境保护方面具有重要意义。

4. 作者团队介绍：

通讯作者

蒋军，博士，南京林业大学材料科学与工程学院副教授，硕士生导师。主要从事木材功能性改良、生物质复合材料等方面的研究工作。主持并参与国家级和省部级课题等项目，发表论文40余篇，授权国家发明专利7项。担任国内外相关学术期刊编委/客座编辑等。研究成果入选省市级相关科研奖项等。

第一作者

于才芷，南京林业大学材料科学与工程学院本科生，拟保送南京大学攻读硕士研究生，主要从事生物质胶粘剂、光刻胶树脂单体合成等方面的研究工作。

Coatings 第五届涂层与界面在线会议通知

The 5th Coatings and Interfaces Online Conference (CIC 2027)，将于2027年3月29日至31日在MDPI会议平台Sciforum上在线举办，本届电子会议主席由期刊主编Emerson Coy博士担任。

会议网址：https://sciforum.net/event/CIC2027

摘要截止日期：2026年11月30号

会议注册截止截止日期：2027年3月23号，会议为在线会议，免费注册

点击阅读原文获取会议具体信息

（阅读原文：https://mp.weixin.qq.com/s/kJ8LueDfSF-Bz8YDQDwFog）

Coatings 期刊介绍

主编：Dr. Emerson Coy，波兰波兹南亚当·密茨凯维奇大学；Prof. Dr. Wei Pan，清华大学

Coatings (ISSN 2079-6412, IF 2.8)发表原创研究论文，综述论文和简报。期刊旨在鼓励研究人员尽可能详细地发表其实验和理论结果。论文无最大长度限制，必须提供完整的实验和/或方法细节，以确保研究结果的可复现性。期刊研究领域包括涂层的制备技术、微观结构表征、性能评估及应用开发，表面、界面及薄-厚膜领域的研究等。研究范围涉及建筑、汽车、航空航天、电子、生物医学等多个行业应用，同时也关注涂层的环境友好性、可持续性以及新型涂层材料的开发。

期刊主编:

Dr. Emerson Coy

波兰波兹南亚当·密茨凯维奇大学

Prof. Dr. Wei Pan

清华大学

投稿优势

Coatings期刊目前已被Scopus、ProQuest、SCIE (Web of Science)、Ei Compendex等多个重要数据库收录，JCR和Citescore分区均位于Q2。

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