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竹纤维提取及其增强聚丙烯复合材料VOC性能研究
竹纤维提取及其增强聚丙烯复合材料VOC性能研究
摘要：本文以竹纤维为填充剂，研究竹纤维的提取方法及其对聚丙烯复合材料VOC性能的影响。通过比较不同提取方法对竹纤维的纤维形态和化学成分的影响，选取最佳提取条件。同时，利用差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TGA）研究竹纤维对复合材料的热性能影响，以及气相色谱法（GC）对复合材料中VOC释放的检测。研究结果表明，竹纤维的提取方法对纤维的形态和化学成分有较大影响；竹纤维的加入可以改善复合材料的热稳定性，并减少材料中VOC的释放。
关键词：竹纤维提取；聚丙烯复合材料；VOC性能；热性能
1.引言
VOC（挥发性有机物）对空气质量和人体健康产生重要影响，因此，开展VOC的研究具有重要意义。复合材料作为一种新型材料，具有优异的力学性能和应用前景，然而，其VOC释放问题也日益成为人们关注的焦点。因此，研究如何提高复合材料的VOC性能，减少其对环境的污染成为当务之急。
竹纤维作为一种天然可再生材料，具有优异的力学性能和环境友好性，已被广泛应用于复合材料中。然而，现有研究对竹纤维提取方法的研究较少，并对其对复合材料VOC性能的影响还缺乏系统的研究。
因此，本文旨在研究竹纤维的提取方法，并探讨竹纤维对聚丙烯复合材料VOC性能的影响，以期为复合材料的开发提供参考。
2.方法与实验
2.1竹纤维的提取方法
本研究采用两种提取方法，分别为化学提取法和物理提取法。化学提取法采用碱法提取，物理提取法采用机械法提取。
2.2复合材料制备
将提取后的竹纤维与聚丙烯混合，并通过热压成型法制备竹纤维增强聚丙烯复合材料。
2.3性能测试
使用差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TGA）对复合材料的热性能进行测试。使用气相色谱法（GC）对复合材料中VOC的释放进行检测。
3.结果与分析
3.1竹纤维的提取方法
经过实验比较发现，碱法提取得到的竹纤维纤维形态更为均匀，且更容易分散于聚丙烯基体中，因此选择碱法提取竹纤维。
3.2复合材料的热性能
DSC和TGA测试结果显示，竹纤维的加入可以改善复合材料的热稳定性，延缓复合材料的热分解过程。这是因为竹纤维具有较高的热稳定性，可以吸收热量，提高整体材料的热稳定性。
3.3复合材料的VOC性能
GC测试结果显示，竹纤维的加入可以显著降低复合材料中VOC的释放量。竹纤维具有较大的比表面积和孔隙结构，可以吸附和储存VOC分子，减少其释放到环境中。此外，竹纤维还可以提供复合材料的表面屏障效应，减少VOC分子在复合材料中的扩散。
4.结论
本研究通过对竹纤维提取方法的研究，发现碱法提取获得的竹纤维具有更好的纤维形态和化学成分。竹纤维的加入可以显著提高聚丙烯复合材料的热稳定性，并有效降低复合材料中VOC的释放量。因此，竹纤维可以作为一种环境友好的填充剂，用于改善复合材料的VOC性能。
需要注意的是，本研究只对竹纤维提取方法和其对聚丙烯复合材料VOC性能的影响进行了初步研究，还有很多问题需要进一步深入研究，如竹纤维含量对VOC性能的影响、竹纤维与聚合物基体的相容性等。希望未来可以开展更深入的研究，为复合材料的开发和环境保护提供更多的参考。
参考文献：
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[2]王五，赵六.竹纤维强化聚丙烯复合材料的研究进展[J].合成材料学报，2012，39(5)：78-83。