10次加热—冷却，这款生物基热熔胶黏性依旧

北京林业大学材料科学与技术学院教授彭锋团队以工业副产物结晶木聚糖为原料，开发出一种高性能、可重复使用的生物基热熔胶。日前，相关研究成果发表在《自然—可持续性》上。

木聚糖胶黏剂的制备。课题组供图

文具、家电、电子产品、医疗制品……胶黏剂在工业生产、日常生活中无处不在。然而，传统的由化石原料制备的胶黏剂会对人体健康、环境造成显著危害。木聚糖类半纤维素是仅次于纤维素的第二大可再生碳水化合物资源，但在制浆造纸工业、生物乙醇工业的生产过程中，大部分的半纤维素在预处理后被降解或溶出，未能得到有效利用。

彭锋团队通过氧化还原反应，对工业副产物—结晶木聚糖进行分子重构，成功开发出一种高性能、可重复使用的生物基热熔胶。在不同加热条件下，包括使用吹风机进行简易加热或在100℃下加热5分钟，该胶黏剂均可实现有效固化。

他们发现，胶黏剂在木材基底间的粘接强度可达约31兆帕，其力学性能不仅优于传统石油基商用环氧树脂和乙烯—醋酸乙烯共聚物热熔胶，也显著优于目前已报道的以多糖、蛋白质和多酚等生物质为原料制备的各类生物基胶黏剂。

彭锋告诉《中国科学报》，更为突出的是，木聚糖热熔胶展现出优异的可重复使用性能：在经历10次加热—冷却固化循环后，其粘接强度仍可保持在初始值的100%以上。这一特性显著区别于大多数现有生物质基胶黏剂，后者通常不具备可循环使用能力，从而限制了其在实际应用中的可持续性。

该研究不仅为新型生物质基胶黏剂的设计提供了创新思路，也为半纤维素的高值化利用提供新思路和新技术。

据悉，北京林业大学材料学院博士生吕子文为第一作者，北京林业大学教师饶俊和彭锋为共同通讯作者。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41893-025-01579-9