近日，材料学院彭锋教授课题组基于杜仲树皮三明治结构开发了一种全天然自粘附胶合材料，该研究成果以“A self-adhesive bark veneer for all-natural plywood”为题在领域期刊EcoMat（IF="14.6）上发表。

胶合材料具有良好的尺寸稳定性、抗水性能以及高机械强度，广泛应用于建筑、家具制造等各种领域，但目前市场上的胶合材料中的胶黏剂对环境和人类健康造成巨大危害。从循环经济和健康环保的角度来看，开发无毒、生态环境友好的纯生物基胶合材料意义重大。

针对上述问题，彭锋教授团队通过重构杜仲树皮构建出全天然杜仲树皮基自粘接胶合材料。杜仲树皮是一种资源丰富、生物可降解、可再生的生物质材料，富含天然生物聚合物杜仲胶（Eucommia ulmoides gum, EUG）。该研究根据杜仲树皮独特的特性开发了基于杜仲树皮的层压自粘接材料。首先通过脱除木质素、环氧化改性和致密化工艺，调控树皮中半纤维素和木质素的含量以软化细胞壁，增加杜仲胶的粘弹性，然后利用树皮中定向排列的木质纤维及防水耐磨性优良的杜仲胶束，热压制备出具有紧密三维结构的自粘接无任何添加剂的杜仲树皮基三合板材料。因其未使用合成粘合剂，极大地减少了环境污染。该研究系首次通过自上而下法设计了一种自粘附、耐磨的全天然杜仲树皮基胶合材料，树皮中的杜仲胶原位环氧化改性，保留了其原本在木质纤维中的三明治结构，并利用化学改性增加其功能性，为杜仲树皮基功能材料的构建提供新思路。研究表明，自粘接胶合材料具备较高的机械强度（44.15 MPa，是天然杜仲树皮高4.48倍），优异的耐磨性（磨损损失为1.4 mg，低于大多数木材和铝合金1060）和低热导率（0.38 W m -1 K -1）。通过观察自粘接杜仲树皮基胶合材料在实际应用中的节能效果，结果表明在一个太阳的照射强度下，由自粘接杜仲树皮基胶合材料制成的房屋模型比混凝土房屋模型温度低1.5 °C。结合其绿色、高效和低成本的生产，该全天然自粘接杜仲树皮基胶合材料在健康、环保、高性能的生物基胶合板材料领域具有应用潜力。

杜仲树皮基全天然自粘接胶合材料合成路线

材料学院2020级硕士研究生吴忠旋为论文第一作者，陈阁谷副教授和彭锋教授为共同通讯作者，北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室为第一完成单位。本研究得到了国家自然科学基金项目（22208023）、北京新星计划项目（Z211100002121099; 20220484214），博士后创新人才计划（BX20200061），国家杰出青年科学基金（32225034），教育部111计划（BP0820033）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/eom2.12405