日常生活中使用的热熔胶——从包装封箱到家具制作，从医用敷料到儿童玩具——可能含有重金属催化剂残留。这些潜在毒性物质不仅危害健康，更阻碍了材料的循环利用。

近日，浙江大学朱蔚璞教授团队在《Chemical Engineering Journal》发表了一项突破性研究：他们成功开发出一种全生物基、无催化剂聚酯热熔胶（PESF），其粘结强度达到传统石油基热熔胶的2倍，并且完全不含重金属残留，真正实现了“绿色粘合”。

为何要“无催化剂”？

传统聚酯合成普遍使用锑（Sb）等重金属催化剂，这些物质被国际癌症研究机构列为2B类潜在致癌物。在热熔胶加热施工过程中（通常超过150℃），重金属离子更容易迁移析出，存在健康隐患。

浙大团队采用了一种创新的 “自催化缩聚”策略：利用琥珀酸（SA）在聚合末端形成琥珀酸酐并自行挥发的特性，自动调节体系酸碱平衡，从而在不外加催化剂的条件下实现高分子量聚酯的合成。

核心原料：来自植物的FDCA

研究采用2,5-呋喃二甲酸（FDCA） 作为关键单体。FDCA来源于玉米芯、甘蔗渣等生物质资源，是可再生的“绿色平台化合物”。它不仅能替代石油来源的对苯二甲酸，其呋喃环上的氧原子还能与基材表面形成氢键，显著提高粘结力。

 性能大幅提升，粘结强度翻倍

通过调控FDCA含量，团队合成出不同性能的PESF系列聚酯。其中PESF-50（FDCA含量50%）表现最优：

• 拉伸强度达57 MPa，远高于传统产品；

• 对铝材粘结强度为6.24 MPa，是商业热熔胶的2倍；

• 在多孔木材上可达7.7 MPa，优势更加明显；

• 可重复使用5次以上，仍保持良好粘结性。

绿色闭环：从合成到回收全程无污染

该技术全程无催化剂、无溶剂，符合绿色化学原则。产品可用于医疗设备、儿童用品、食品包装等安全要求极高的领域。同时，热熔胶本身可热塑性回收，实现了从生产、使用到再生的全生命周期绿色化。

应用前景广阔

这种PESF热熔胶不仅性能优异，更具可持续性和生物安全性，有望在高端制造、医疗器械、环保包装等领域替代传统产品，推动胶粘剂行业向绿色、高效、安全方向转型。

论文信息：
Bio-based catalyst-free polyester hot melt adhesive
Chemical Engineering Journal, 2025
DOI: 10.1016/j.cej.2025.165876