近日，吴明雄、高云宝、孙九霄、金晶、谭海英、姜伟等研究人员在《Chemical Engineering Journal》期刊上发表了题为“High-strength, waterproof, and biodegradable adhesive based on poly (propylene carbonate) for sustainable and recycling economy”的论文。武汉纺织大学省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室和材料学院为该论文的第一署名单位和通讯单位，材料学院吴明雄为论文第一作者，材料学院金晶、谭海英、姜伟为论文的共同通讯作者。

  绿色制造与循环经济推动下，研发高性能可生物降解胶粘剂成为重要需求。热熔胶无溶剂、强度高、粘接快，应用广泛，但多数高强度热熔胶为热固性，以酚醛、脲醛树脂为主，不可逆且难降解，存在环境问题。聚碳酸亚丙酯（PPC）由二氧化碳与环氧丙烷共聚制得，可生物降解、低化石依赖，但其机械强度低、玻璃化温度低，高温易软化，单独用作结构材料受限；氯化等改性虽能提升粘接性能，却因分子间作用力弱，无法在潮湿、高温等极端环境下作为高性能胶粘剂使用。

  据此，作者采用双官能团扩链剂MDI，将可生物降解组分PBAT引入氯化聚碳酸亚丙酯（CPPC）基体，通过链延伸反应制备CPPC?PBAT胶粘剂；系统表征其化学结构、组成、热性能与力学性能；评估其在不同基体及常温、高温水、酸碱、有机溶剂、低温等极端条件下的粘接强度、防水性、可重复使用性与生物降解性；探究粘接机理，并与多种农林废弃物制备复合材料，验证其实际应用价值。

 图 a：促进二氧化碳回收的可生物降解 CPPC-PBAT 胶粘剂

 图 b：CPPC-PBAT热熔胶粘剂

主要展示了 CPPC-PBAT 热熔胶粘剂的制备原理及工业化产品形态。图 a 清晰呈现了二氧化碳循环的完整路径：从二氧化碳与环氧丙烷共聚生成 PPC，经氯化得到 CPPC，再与 PBAT、MDI 通过链延伸反应形成 CPPC-PBAT 胶粘剂，该胶粘剂降解后释放二氧化碳回归大气，实现闭环循环；图 b 展示了工业化生产的 CPPC-PBAT 胶粘剂为深黄色颗粒状，验证了其通过双螺杆挤出技术规模化制备的可行性。

  本研究首次通过MDI介导的链延伸反应，将可生物降解CPPC与PBAT有效结合，构建出兼具高强度、防水性、生物降解性及极端环境稳定性的热熔胶粘剂体系，解决了传统热熔胶不可降解、高性能与生物相容性难以兼顾的关键问题。研究利用CPPC中氯原子调控交联度与界面作用，阐明氯含量、MDI含量和粘接性能的动态平衡规律，揭示链延伸与交联结构协同增强粘接性能的作用机理。同时，基于该胶粘剂与农林废弃物开发出高性能复合材料制备技术，实现废弃物资源化与CO?循环，为可持续材料工业化提供新途径。该体系工艺简单，无需复杂固化交联，可通过双螺杆挤出规模化生产，兼具优异性能与经济性，具有重要应用价值。