通过热重分析-傅立叶变换红外 (TG-FTIR) 和热量计研究新旧电缆的聚氯乙烯 (PVC) 护套的热解和燃烧

为了弥补新旧聚氯乙烯（PVC）护套热解和燃烧性能知识的不足，通过热重分析（TG）、傅里叶变换红外（FTIR）、微量燃烧量热法（MCC）和锥形量热法^[1-3]。结果表明，老化护套的热解起始温度转向更高的温度。老化护套的主导数热重分析 (DTG) 峰值大于新护套的主导数热重分析 (DTG) 峰值。老化护套最终剩余残留物的质量也大于新护套的质量。老化护套释放的气体比新护套晚但快。结果还表明，与新护套相比，老化护套的热释放率 (HRR) 较低。与新护套相比，老化护套的总放热量 (THR) 减少了 16.9–18.5%。此外，锥形量热实验表明，在不同入射热通量下，老化护套的着火发生时间晚于新护套。这项工作表明，老化的护套通常会热解，并且燃烧更弱且不完全。通过 FTIR 光谱测量的逸出气体表明，老化的电缆护套释放热解气体的时间稍晚，但比新的电缆护套释放得更快。结果还表明，老化电缆护套的PHRR和THR值明显小于新电缆护套的PHRR和THR值。然而，老化电缆护套从开始分解到 PHRR 的持续时间以及到着火的时间明显长于新电缆护套。必须指出的是，老化30天的护套和老化60天的护套之间的热解和燃烧差异很小，这可能表明热老化过程中存在一个关键阶段。当材料经过足够长的老化时间后，材料的热解和燃烧性能会发生轻微变化。一般情况下，相同条件下的热解和燃烧性能取决于材料本身。因此，化学成分、链结构和添加剂的改变可能是导致新旧电缆护套热解和燃烧性能不同的原因，最终导致可燃特性的变化。然而，目前现有的证据不足以证明这一推论，需要更多的研究。这项工作增加了对新电缆护套和老化电缆护套之间热解和燃烧性能差异的理解。最后，废塑料的热解和燃烧可以获得有价值的化学品、碳氢化合物、可燃物、气体和能源。了解典型老化电缆护套的热解机制和燃烧特性将有利于塑料废物的回收和能源转换，值得在未来的研究中进一步研究。

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