TG-FTIR技术对纤维素和聚氯乙烯共热解的反应特性和产物的分析

聚氯乙烯(PVC)因具有较高的有效氢碳比(H/C_eff)，和纤维素共热解可提高碳氢化合物的产率，减少结焦量。采用热重分析与傅里叶变换红外光谱联用(TG-FTIR)的方法，分析纤维素与PVC共热解过程中非凝气体官能团的变化。结果表明：纤维素/10%PVC在加热过程中(<400℃)HCl和CH₄的吸收强度分别为0.003 2、0.000 9，相较纯PVC减少0.008 8、0.004 9。混合物料的使用减少了CH₄和HCl的生成量，导致HCl提前逸出，低温区(<500℃)CO和CO₂生成量增加。纤维素/10%PVC与纯纤维素的热解过程相似，分为两个阶段。随着PVC在材料中所占比例的增加，其动力学参数下降。根据共热解过程可能参与的反应方程式，计算200～800℃范围内的吉布斯自由能，确定反应是否自发进行。采用HSC软件对热解产物进行模拟，当PVC在混合料中所占比例较小，该过程更有利于H₂、CO和CO₂的生成，在530℃条件下CO₂