第35卷，第6期 2015年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.35,No. 6 -pp1546-1550
June,2015
红外光谱法测定杉木/聚丙烯复合材料中木粉和塑料含量
劳万里，李改云*，周群2*，秦特夫 1.中国林业科学研究院术材工业研究所，北京100091 2.清华大学化学系，北京100084
摘要木塑复合材料（woodplasticcomposites，WPCs)中木材和塑料的配比影响其性能和价格，传统的热化学方法尚不能快速准确地测定WPCs中术塑配比。为探究红外光谱法定量分析WPCs中木粉和塑料的可行性，以杉木、聚丙烯(PP)以及各种添加剂为原料，经过木粉改性、混料和挤出造粒制备出13种不同杉木含量（9.8%～61.5%)的WPCs。采用KBr压片法对制得的样品进行红外光谱分析，通过对比WPCs、杉木、 PP以及其他添加剂的红外谱图，确定杉木特征吸收峰为1059，1033和1740cm-1，1377，2839和841 cm一表征PP特征峰。建立木粉含量、PP含量和二者特征吸收峰峰高比之间的相关关系，结果表明，木粉含量与1059/Ia77和033/Ii377之间均存在极强的线性相关，R分别为0.992和0.993，PP含量与I377/l740 和839/140之间存在高度线性相关，R分别为0.985和0.981，形成广杉本/PP复合材料中本粉和PP含量的红外光谱定量分析方法，木粉含量预测方程依次为=53.297x—9.107和v55.922x一10.238，PP含量预测方程依次为y6.8285x十5.4036和一8.7197x十3.2958。方法精密性和准确性检验表明，方法可重复性强、准确度高，术粉与塑料含量预测平均相对误差约为5%，与传统热化学方法相比，预测精度有较大提高，更重要的是红外光谱法操作更为简便。该研究为杉本/PP复合材料中本粉及塑料含量的测定提供了一种简便、快速、准确的方法，
关键词杉木；聚丙烯(PP）；木塑复合材料（WPCs）；傅里叶变换红外光谱；定量分析
中图分类号：0657.3
引言
文献标识码：A
DOI : 10, 3964 /j. issn. 1000-0593(2015 )06-1546-05
复合的WPCs中塑料含量进行了定量分析，最大预测误差接近12%[3]。Jeske等在Renneckar等研究的基础上对热重分析方法进行了优化，测定WPCs中木粉及PP含量，由于不
木塑复合材料（woodplasticcomposites，WPCs）克服了单一材料的缺陷，发挥了木材和塑料的优点，具有与天然木材相似的外观，易于加工，兼有塑料防虫、防腐、尺寸稳定性好等优点，它不仅实现了木材的高效利用，还减少了废旧塑料对环境的污染口汀，因而，其市场占有率连年攀升。
WPCs中木材与塑料的配比影响其质量和价格。美国国家材料协会规定WPCs产品中塑料含量不得高于50%，日本 T业标准调查会在A5741-2012中虽明确规定广本质纤维原料和塑料含量的计算方式，但没有相应的检测方法。据文献检索，国内针对此间题的研究还未开展，国外有学者采用热化学方法测定WPCs中木粉和塑料含量，误差较大，检测时间长，Renneckar等采用热重分析法对塑料与红橡木纤维素
收稿日期：2014-01-15，修订日期：2014-05-11
能将添加剂和塑料的热解过程分离，偏差较大，分别为 5.4%和14.3%，且必须确定木塑配方才可以用该方法进行定量分析[4)。Windt等采用热解-气相色谱-质谱（Py-GC-MS）联用的方法以及差示扫描量热法(DSC)测定WPCs中术粉及 PP含量，证明Py-GC-MS离线检测时能够将WPCs组分的热解产物分开，提高预测精度，但方法可重复能力较差，操作繁项、分析成本昂贵：而DSC只能测定WPCs中塑料的含量，偏差为9%，当WPCs中添加剂与塑料有相似的熔点时，偏差会进一步增大5。因此，迫切需要一种快速、简便、准确的方法来测定木塑复合材料中生物质及塑料量，
红外光谱专属性强，提供信息丰富，不仅用于定性识别，还可用于定量分析。近些年来，红外光谱技术不断发展，
基金项目：国家质检总局公益性行业科研专项“双打"相关产品检验鉴定技术方法研究项目（2012104006）和国家自然科学基金项目
(31370556)资助
作者简介：劳万里，1988年生，中国林业科学研究院木材工业研究所硕士研究生
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