粘合剂在航空航天、电子设备、建筑、家具、包装行业等领域发挥着重要作用。然而，目前，一定量的粘合剂是由不可持续的化石来源制备的，这些来源会产生挥发性有机化合物 (VOC)，例如甲醛。酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂粘合剂等甲醛基树脂通常用于制造室内装饰材料和木制家具等木质制品。基于甲醛的树脂的使用不可避免地导致大量甲醛排放问题。因此，开发可再生、无毒、生物基的胶粘剂一直备受关注。
近日，由西南林业大学雷洪教授发表于 ACS Applied Materials & Interfaces 期刊，题为:高性能胶合板用葡萄糖和柠檬酸全生物基粘合剂的论文，阐述了最新研究成果。
糖基材料，例如淀粉，蔗糖，和葡萄糖是制备生物粘合剂的一些重要原料，它们依赖于它们的低成本、可生物降解性、可持续性、无毒和易于获得。最近，对淀粉基粘合剂进行了一些研究。淀粉，由不同比例的支链淀粉和直链淀粉组成，是由数千个连接的葡萄糖单元形成的多糖。
淀粉基胶粘剂能粘合木皮的主要原因是被粘物的羟基与胶粘剂形成氢键。然而，一旦将淀粉基粘合剂置于水中，氢键很容易被破坏，从而导致粘合强度大大降低。有趣的是，一些研究报道，淀粉粘合剂的耐水性可以通过在酸的帮助下水解淀粉形成多糖或单糖来解决。葡萄糖是一种单糖，可以通过水解淀粉获得。因此，为了简化这项工作，直接使用葡萄糖代替淀粉来制备糖基粘合剂。
柠檬酸（2-羟基-1,2,3-丙烷三羧酸）是一种有机聚（羧酸），含有一个羟基和三个羧基。由于柠檬酸的羧基和木材组分的羟基之间可以形成酯基，因此柠檬酸已被直接用作木材粘合剂，用于制备木质模塑样品。仅在柠檬酸的帮助下，单板粘合以制造胶合板和层压单板木材 (LVL) 已被成功证明。然而，在那些报道中，热压过程中的反应温度相对太高而不能用于目前的工业胶合板制造。
在这项工作中，指定单糖葡萄糖代替传统粘合剂中的二糖蔗糖并与柠檬酸反应制备柠檬酸-葡萄糖（CAG）粘合剂。与柠檬酸-蔗糖粘合剂相比，柠檬酸与葡萄糖的反应在理论上更简单，因此可以预测所得粘合剂的优异性能。这项工作的目的是开发一种由柠檬酸和葡萄糖组成的新型生物基粘合剂。此外，对柠檬酸和葡萄糖之间的反应进行了详细优化，并考虑到剪切强度和耐水性，仔细评估了制备的柠檬酸-葡萄糖树脂作为胶合板粘合剂的性能。
加热后，将粘稠的葡萄糖-柠檬酸溶液涂在杨木片材上，然后将它们堆叠并在 200°C 下压在一起 6 分钟。在随后的测试中，所得胶合板被证明是坚固且防水的。
该论文还报道，柠檬酸与葡萄糖的比例越高，粘合强度越高。“这种绿色粘合剂显示出替代现有工业脲醛树脂粘合剂的巨大潜力，”作者写道。
雷洪教授简介
2006/09-2010/01，南京林业大学，材料科学与工程学院，获博士学位；
2006/09-2009/07，法国南锡第一大学，法国木材工业与技术高等工程师学校，获博士学位；
2002/09-2005/06，西南林学院，木质科学与装饰工程学院，获硕士学位；
1998/09-2002/06，西南林学院，木质科学与装饰工程学院，获学士学位；
2005/07至今，西南林业大学，历任助教、讲师、副教授、教授。
科研工作及成果
长期从事木材胶黏剂及木质复合材料教学和研究工作。近年来，主持国家自然科学基金面上项目、青年项目、地区项目、国家林业局948项目、云南省应用基础研究重点项目等国家及省（部）级项目12项。作为主要研究人员，参加国家“十二五”科技支撑项目、国家林业局林业科技成果推广项目等多项。作为负责人或主要完成人完成项目成果曾获2项国家科技进步奖二等奖和7项省部级科技奖励。以第一作者或通讯作者发表研究论文80余篇，获授权国家发明专利11项。
