GD
Guanben Du
Author with expertise in Catalytic Valorization of Lignin for Renewable Chemicals
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
14
(7% Open Access)
Cited by:
4
h-index:
40
/
i10-index:
194
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Cellulose‐Based Dual‐Network Conductive Hydrogel with Exceptional Adhesion

Haoran Shi et al.Jul 25, 2024
Abstract Cellulose consists of a natural, rigid polymer that is widely used to improve the mechanical and water‐holding properties of hydrogels. However, its abundant hydroxyl groups make it highly absorbent to free water, leading to swelling behavior. This increased free water content will also decrease mechanical and adhesive performance. In this study, cellulose is successfully hydrophobically modified to reduce its absorption of free water. Gelatin is then cross‐linked with cellulose through a Schiff‐base reaction, resulting in increased bound water content. This significantly enhances resistance to swelling and permeability, and improves the freeze–thaw stability of the hydrogel. Due to its internal hydrophobicity, water molecules can quickly penetrate into the interior, reducing their residence time on the hydrogel surface. This allows the hydrogel to maintain high adhesion in natural environments, achieving an adhesion strength of up to 3.0 MPa on wood and bamboo‐based materials. The hydrogel can retain its adhesive properties even after prolonged exposure to a humid environment. Additionally, Na + ions enhance the electrical conductivity and sensitivity of the hydrogel (gauge factor (GF) = 1.51), demonstrating its potential applications in flexible sensing.
0

Development of environmentally friendly glyoxal-based adhesives with outstanding water repellency utilizing wheat gluten protein

Xutao Du et al.Jun 11, 2024
To reduce the release of volatile organic compounds (VOCs) from formaldehyde-based adhesives at the source, the use of low-toxicity and biodegradable glyoxal instead of formaldehyde for the preparation of novel urea-glyoxal resins is a simple and promising strategy. The limited water resistance and adhesive strength of the new urea-glyoxal resins (UG) restrict their extensive application. This study prepared a high-performance, water-resistant WP-UG wood adhesive by combining UG prepolymer with wheat gluten protein (WP). FTIR, XRD, and XPS confirmed the existence of a chemical reaction between the two components, and thermal analysis showed that WP-UG plywood had better thermal stability. Evaluation of the gluing properties revealed that the dry and wet strengths of WP-UG adhesive bonded plywood reached 1.39 and 0.87 MPa, respectively, which were significantly higher than those of UG resin by 35 % and 314 %. The bond strength increased from 0 to 0.89 MPa after immersion in water at 63 °C for 3 h. The results indicated that the introduction of WP promoted the formation of a more complex and tightly packed crosslinking network and developed a glyoxal-based adhesive with high bond strength and water resistance. This study provides a new green pathway for novel urea-formaldehyde binders to replace harmful formaldehyde-based binders, which helps to increase their potential application value in the wood industry.
0
Paper
Citation1
0
Save
0

Self-Neutralizing Melamine–Urea–Formaldehyde–Citric Acid Resins for Wood Panel Adhesives

Xuedong Xi et al.Jun 27, 2024
In this study, we used a self-neutralizing system to counteract too acidic a pH, unsuitable for wood adhesives, and tested it on MUF resins augmented by the addition of citric acid or other organic acids, based on the addition of small percentages of hexamine or another suitable organic base to form an acid–base buffer. In this manner, the pH of the adhesive was maintained above the minimum allowed value of 4, and the strength results of wood particleboard and plywood bonded with this adhesive system increased due to the additional cross-linking imparted by the citric acid. Thus, the wood constituents at the wood/adhesive interface were not damaged/degraded by too low a pH, thus avoiding longer-term service failure of the bonded joints. The addition of the buffering system increased the strength of the bondline in both the plywood and particleboard, both when dry and after hot water and boiling water tests. The IB strength of the particleboard was then increased by 15–17% when dry but by 82% after boiling. For the plywood, the shear strengths when dry and after 3 h in hot water at 63 °C were, respectively, 37% and 90% higher than for the control. The improvement in the bonded panel strength is ascribed to multiple reasons: (i) the slower, more regular cross-linking rate due to the action of the buffer; (ii) the shift in the polycondensation–degradation equilibrium to the left induced by the higher pH and the long-term stability of the organic buffer; (iii) the additional cross-linking by citric acid of some of the MUF resin amine groups; (iv) the already known direct linking of citric acid with the carbohydrates and lignin constituents at the interface of the wood substrate; and (v) the likely covalent linking to the interfacial wood constituents of the prelinked MUF–citric acid resin by some of the unreacted citric acid carboxyl groups.
0

Development of a Boiling Water Resistant, Flame Retardant, and Mildew Resistant Multifunctional Adhesive Cross-Linked with Chitosan and Biomass Polyester

Yuefeng Huang et al.Aug 8, 2024
Recently, the investigation into sustainable adhesives for wood composites has garnered significant attention. However, a notable limitation of biobased adhesives lies in their susceptibility to mildew growth and degradation. Chitosan, being the second most abundant biopolymer on Earth, featuring a multitude of functional groups and inherently possessing antimicrobial properties, has emerged as a compelling candidate to address this challenge. In this study, we devised a novel biomass-derived polyester, which was subsequently cross-linked with chitosan and amino trimethylene phosphonic acid in a streamlined one-pot process. This innovative approach yielded a versatile adhesive that exhibits resistance to boiling water, flame retardancy, and mildew inhibition. The adhesive's exceptional shear strength, when applied to materials such as wood, bamboo, and glass, stems from its robust cross-linking network comprising ester, carbon–nitrogen double bonds, amides, and hydrogen bonds. Notably, when subjected to a 3 h immersion in boiling water, the adhesive demonstrated a remarkable wet strength of 1.43 MPa on wood, vastly exceeding the minimum threshold of 0.7 MPa specified by the Chinese national standard (GB/T 9846-2015) for plywood. Additionally, this adhesive imparted flame-retardant properties to wood composites, thereby broadening the scope of multifunctional biobased adhesives applicable across industries encompassing manufacturing, construction, and furniture sectors.
Load More