基于壳聚糖的粘合剂，用于制备具有优异界面结合性能和阻燃性的有机-无机混合木材复合材料

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Chitosan-Based Adhesive for Fabrication of Organic–Inorganic Hybrid Wood Composites with Robust Interfacial Bonding and Flame Retardancy

环保阻燃木复合材料通过壳聚糖基粘合剂与界面工程协同改性实现高强度与低烟释放，LOI达60.1%并通过UL-94 V-0认证。

　　

在这项研究中，开发了一种基于界面工程改性的阻燃功能性木质复合材料，旨在满足建筑物对防火保护的需求，并解决传统木质复合材料存在的问题，如易燃性和粘合剂释放甲醛的问题。通过物理化学协同交联方法，将植酸溶解壳聚糖（CS）、甘油三缩甘油醚（GTE）和原位聚合聚丙烯酰胺制备了一种具有优异粘合性能和阻燃特性的壳聚糖基粘合剂（CPG），形成了相互渗透的缠结结构。同时，通过浸渍硅酸钠（SS）和氢氧化铝（AH）对木质基材进行改性以增强阻燃效果，并使用APTES对木质表面进行接枝处理，从而在粘合剂和木质基材之间形成反应位点。CPG粘合剂通过形成三维互穿网络结构和良好的木质粘合界面，表现出优异的内聚强度和耐水性。胶合板的干燥强度为2.62 MPa，在经过“4 + 4 + 1”严苛测试后（即胶合板先在沸水中浸泡4小时，然后在63 ± 3 °C下干燥16小时，再在沸水中浸泡4小时，最后在20 ± 3 °C的水中浸泡1小时）仍能保持1.42 MPa的强度。阻燃性能测试表明，该复合材料的极限氧指数（LOI）从25.3%提高到了60.1%，通过了UL-94阻燃测试，达到了V-0等级；峰值热释放率（pHRR）降低了53.1%，总烟雾产生量（TSP）减少了87.4%。这项研究为开发环保、高粘合强度和阻燃性的木质复合材料提供了一种新的策略。