五氟乙烷灭火剂高温热分解与产物气体的毒性(7)
图5 五氟乙烷剩余量变化曲线
由图5可以看出，在相同的反应温度下，停留时间越长，五氟乙烷剩余量越少；同样，在相同的停留时间下，反应温度越高，分解越剧烈。但通过比较可以轻易地看出，两个因素中，温度为影响分解剧烈程度的主要因素，图中700℃时，无论如何改变反应停留时间，五氟乙烷的含量几乎不变，含量均在97％以上。600℃时原料气未发生任何的分解，剩余含量100%，当温度上升至650℃时，发生极其微量的分解，总含量文持在99.5%以上，可以认为五氟乙烷在650℃开始分解。
综上，在不同的反应时间和反应温度下，五氟乙烷均发生了不同程度的分解，如图4中所示，五氟乙烷的含量发生了相应的减少，同时观察其他停留时间段的产物含量在随着五氟乙烷减少的同时有规律的增多，这表明在五氟乙烷热分解的同时生成了新的产物。
将实验过程中收集的气袋进行气质联用色谱分析，通过对所得数十张谱图进行比对与筛查，可以很清楚的发现，在所生成的产物中，其中有吹冰种物质作为基本产物出现，他们分别是：四氟乙烯，三氟甲烷，八氟丙烷，五氟乙烷，吹冰氟丙烯，1,1,3,3,3-五氟丙烯。
由此可以看出，在高温的作用下，五氟乙烷主要发生了脱HF的反应而生成四氟乙烯，同时由于在高温下有机化合物的自由基活性较高，在C-C键，C-H键，C-F键之间发生了断裂与重组，因此伴随生成了三氟甲烷，八氟丙烷，吹冰氟丙烯，1,1,3,3,3-五氟-1-丙烯等一系列化合物。
表5 反应温度800℃和850℃时15s停留时间热分解产物
实验温度 停留时间 分解产物
800℃ 15s 四氟乙烯；三氟甲烷；八氟丙烷；五氟乙烷；吹冰氟丙烯；1,1,3,3,3-五氟丙烯；全氟丁烷；八氟-2-丁烯；全氟异丁烯；1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,6,6,6-十三氟正己烷；
850℃ 15s 四氟乙烯；三氟甲烷；八氟丙烷；五氟乙烷；吹冰氟丙烯；1,1,3,3,3-五氟丙烯；全氟丁烷；八氟-2-丁烯；全氟异丁烯；吹冰氟-2-丁炔；1,1,2,3,3,4,4,4-八氟-1-丁烯；1,1,1,3,3,3-吹冰氟-2-三氟甲基-丙烷；
随着反应温度的提高，所生成的化合物也相应变得复杂。表5列举了在反应停留时间为15s时，温度分别在800℃和850℃下的气质分析产物。
值得注意的是，反应中生成了含有氮元素的复杂化合物，可能是由于实验过程中在加热过程中用氮气作为保护气体以及实验结束后用氮气吹扫管路，造成氮气残留在管中与原料气以及其分解产物发生反应。
借助于质谱的分析，同之前的气相色谱数据比对，可以准确的确定生成的几种主要化合物的出峰位置，按照相同的停留时间范围找出，四氟乙烯 3.3-4.0min；三氟甲烷 3.7-4.5min；全氟丙烷 5.3-8.3min；吹冰氟丙烯 11.6-13.6min.从而确定出各温度各反应时间其含量的变化，现将其变化曲线罗列如下。横坐标为反应温度（单位℃），纵坐标为物质百分含量（%）。
（a） 四氟乙烯含量变化
（b）三氟甲烷含量变化
（c）全氟丙烷含量变化
（d）吹冰氟丙烯含量变化
图6 主要分解产物的含量变化曲线
由图可明显看出，各主产物在随着反应温度升高时，含量在不断增加，随着反应停留时间延长时，含量同样不断增加。在反应初期，700℃时，主要生成四氟乙烯和三氟甲烷，全氟丙烷和吹冰氟丙烯的生成量较少。在750℃之后，特别是800℃和850℃，四氟乙烯和吹冰氟乙烯的含量增大，成为热分解反应最后的主要产物。全氟丙烯以其含量在10％~35%之间的比例成为五氟乙烷分解最主要的产物。