כימיקלים מסוכנים ואמצעי הגנה המשמשים בייצור חומרים פלסטיים של חומצה פוליקרבוקסילית

בתהליך הסינתזה של חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים, חומרי הגלם המשמשים כוללים יוזמים, מונומרים קטנים, חומרי העברת שרשרת ופתיתי סודה קאוסטית. היוזמים הם בעיקר פרסולפטים וחמצנים, הנפוצים שבהם הם מי חמצן (H2O2) ואמוניום פרסולפט [(NH4)2S2O8]. המונומרים הקטנים הנפוצים ביותר הם חומצה אקרילית והידרוקסיאתיל אקרילט. סוכני העברת שרשרת נפוצים כוללים מרקפטואתנול וחומצה מרקפטואצטית.

3.1 יוזמים

היוזמים המשמשים בתגובת הפילמור של חומרי פלסטי-על של פוליקרבוקסילטים הם בעיקר פרוקסידים ופרסולפטים, בדרך כלל מי חמצן (H2O2) ואמוניום פרסולפט [(NH4)2S2O8], שהם חומרי חמצון חזקים המתפרקים בקלות בעת חימום. הם משמשים בפילמור וקופולימריזציה של רדיקלי ויניל בחומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים. היוזם הוא חומר גלם חיוני בסינתזה של חומרים מפחיתי מים. המינון שלו משפיע על אורך השרשרת והמשקל המולקולרי של פלסטיייזר העל, ויש צורך באורך שרשרת מתאים לביצועים הטובים ביותר של פלסטיייזר העל.

מכיוון שגם מי חמצן וגם אמוניום פרסולפט הם קורוזיביים, יש להבטיח בטיחות במהלך תהליך הייצור תוך קבלת חומרי פלסטיק איכותיים של פוליקרבוקסילטים.

מי חמצן הוא מחמצן נפיץ ביותר. הוא אינו דליק אך מגיב עם חומרים דליקים, משחרר כמות גדולה של חום וחמצן, שעלולים לגרום לשריפה או פיצוץ. הוא יציב ביותר ב-pH של 3.5-4.5, מתפרק בקלות בתמיסות אלקליות, ויכול להתפרק כאשר הוא נחשף לאור חזק, במיוחד לקרינת גלים קצרים.

אמוניום פרסולפט הוא מאכל ומגרה ועלול לגרום לכוויות בגוף האדם. הוא עלול להתפוצץ כאשר הוא נחשף לחום גבוה או לפגיעה ויוצר תערובות נפץ עם חומרי הפחתה, חומרים אורגניים או חומרים דליקים. אמוניום פרסולפט יכול לשמש גם לייצור מי חמצן. בייצור של חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים, אמוניום פרסולפט או מי חמצן משמשים כאמצעי עזר יוזם כדי לגרום לפילמור של מונומרים קטנים. בבדיקות מעבדה, האכלה ואחסון, יש ללבוש ציוד מגן אישי, כולל כפפות גומי, משקפי בטיחות כימיים ובגדי עבודה נגד קורוזיה כדי למנוע פציעה. אם זה בא בטעות בעור, יש לשטוף אותו מיד במים.

3.2 מונומרים קטנים

סוגים רבים של מונומרים קטנים משמשים בייצור חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים, כאשר הנפוץ ביותר הוא חומצה אקרילית והידרוקסיאתיל אקרילט. חומצה אקרילית היא חומר הגלם העיקרי לחומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים. זהו מונומר ויניל בעל פילמור מהיר וחומצה קרבוקסילית בלתי רוויה הפשוטה ביותר. כמונומר מולקולה קטנה, הוא מגיב עם מונומרים גדולים יותר, ויוצר מבנה מולקולרי דמוי מסרק בהשפעת חומר העברת השרשרת.

חומצה אקרילית היא חומצית וקורוזיבית מאוד, בעלת תכונות כימיות מאוד תגובתיות. האדים שלו יוצרים תערובות נפיצות עם אוויר, שעלולות לגרום לבעירה או פיצוץ כאשר הם נחשפים ללהבות פתוחות או לחום גבוה. הוא מגיב באלימות עם חומרי חמצון. טמפרטורות גבוהות עלולות לגרום לתגובות פילמור, לשחרר כמות גדולה של חום, להוביל לקרע של מיכל אחסון ולתאונות פיצוץ [4].

ניתן להכין הידרוקסיאתיל אקרילט מחומצה אקרילית ואתילן אוקסיד בפעולת זרז. תפקידו בחומצות-על של פוליקרבוקסילטים דומה לזה של חומצה אקרילית, אך שימוש ישיר בחומצה אקרילית יכול להפחית את שלבי הייצור, ובדרך כלל יעיל יותר עבור מפעלים כימיים לבחור בחומצה אקרילית לתשואה כלכלית טובה יותר.

שניהם נוזלים רעילים ומאכלים, המכילים קבוצות פונקציונליות כימיות תגובתיות. יש לנקוט באמצעי הגנה בעת ייצור חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים. אמצעי זהירות ספציפיים כוללים:

1. כאשר הריכוז באוויר חורג מהמגבלה, חבשו מסכת גז; במצבי חירום, השתמש במכשיר נשימה עצמאי לחילוץ או בריחה.
2. הרכיבו משקפי בטיחות כימיים.
3. לבשו ביגוד מגן מחומרים עמידים בפני קורוזיה.
4. ללבוש כפפות גומי.
5. לאחר העבודה, התקלח והחלף בגדים, תוך הקפדה על היגיינה אישית.

3.3 סוכני העברת שרשרת

תיולים משמשים בדרך כלל כחומרי העברת שרשרת בסינתזה של חומרים פלסטיים-על פוליקרבוקסיליטים, כגון מרקפטואתנול וחומצה מרקפטואצטית. חומרי העברת שרשרת אינם משפיעים באופן משמעותי על מהירות התגובה של סינתזת חומר פלסטי-על של פוליקרבוקסילטים, אך שולטים על אורך שרשרת הפולימר ויכולים להעביר ביעילות רדיקלים חופשיים. בדרך כלל, הגדלת המינון של חומר העברת השרשרת מקצרת את שרשרת הפולימר ומפחיתה את הצמיגות.

גם חומצה מרקפטואצטית וגם מרקפטואתנול מכילים קבוצות תיול והם נוזלים רעילים מאוד עם ריח חריף חזק. הם עלולים לגרום לפיצוצים כאשר הם נחשפים ללהבות פתוחות או לחום גבוה וליצור אדי גופרית רעילים כאשר הם מתפרקים בחום. הם מאכלים מאוד. יש להקפיד על אמצעי בטיחות, לרבות חבישת מסכות גז, משקפי מגן, כפפות גומי עמידות לחומצות ולאלקליות ובגדי עבודה עמידים לחומצה.

1. מגע בעור: הסר בגדים מזוהמים ושטוף את העור בהרבה מים זורמים.
2. מגע עין: הרם מיד את העפעפיים ושטוף במים זורמים או בתמיסת מלח למשך 15 דקות לפחות; לפנות לטיפול רפואי.
3. שאיפה: יש לעבור לאוויר צח ולוודא שדרכי הנשימה אינן חסומות. אם הנשימה קשה, מתן חמצן; אם הנשימה נעצרת, בצע הנשמה מלאכותית ופנה לטיפול רפואי.
4. בליעה: שתו הרבה מים חמים, גרמו להקאה ופנו לטיפול רפואי.
5. שיטות כיבוי אש: השתמש במים, ערפל, אבקה יבשה או חול כדי לכבות את האש. במקרה של דליפה, פנה את הצוות לאזור בטוח.

3.4 אלקלי לא אורגני

בתהליך הייצור של חומרי פלסטי-על של פוליקרבוקסילטים, משתמשים בדרך כלל באלקליות אנאורגניות כדי לנטרל את התגובה ולסיים אותה. האלקליין האנאורגני הנפוץ ביותר הוא נתרן הידרוקסיד. נתרן הידרוקסיד פתית מוצק, הידוע בכינויו סודה קאוסטית, הוא חומר הגלם האלקליני הנפוץ ביותר בתעשיית החומצות הקרבוקסיליות.

סודה קאוסטית אינה דליקה, אך היא משחררת כמות גדולה של חום כאשר היא באה במגע עם מים או אדי מים, ויוצרת תמיסה קורוזיבית. הוא מגיב עם חומצות, משחרר חום. זה מאוד מאכל ומעצבן מאוד. האבק או האדים שלו יכולים לגרות את העיניים ודרכי הנשימה, לשתות את מחיצת האף ולגרום לכוויות במגע ישיר עם העור והעיניים. בליעה בשוגג עלולה לגרום לכוויות במערכת העיכול, שחיקת רירית, דימום והלם.

על העובדים ללבוש ביגוד מגן, כפפות, משקפי מגן או מסכות לפני תחילת העבודה. על המפעל לספק מתקני מקלחת ושטיפת עיניים בטוחים. אם זה נכנס לעיניים, יש לשטוף מיד עם מים או מי מלח למשך 15 דקות, ולאחר מכן למרוח 2% נובוקאין. במקרים חמורים יש לפנות לטיפול רפואי.