Bīstamās ķīmiskās vielas un aizsardzības pasākumi, ko izmanto polikarbonskābes superplastifikatoru ražošanā

Polikarboksilāta superplastifikatoru sintēzes procesā izmantotās izejvielas ir iniciatori, mazi monomēri, ķēdes pārneses līdzekļi un kaustiskās sodas pārslas. Iniciatori galvenokārt ir persulfāti un peroksīdi, parasti tiek izmantoti ūdeņraža peroksīds (H2O2) un amonija persulfāts [(NH4)2S2O8]. Visbiežāk izmantotie mazie monomēri ir akrilskābe un hidroksietilakrilāts. Parastie ķēdes pārneses līdzekļi ir merkaptoetanols un merkaptoetiķskābe.

3.1. Iniciatori

Polikarboksilāta superplastifikatoru polimerizācijas reakcijā izmantotie iniciatori galvenokārt ir peroksīdi un persulfāti, parasti ūdeņraža peroksīds (H2O2) un amonija persulfāts [(NH4)2S2O8], kas ir spēcīgi oksidētāji, kas karsējot viegli sadalās. Tos izmanto vinila radikāļu polimerizācijā un kopolimerizācijā polikarboksilāta superplastifikatoros. Iniciators ir būtiska izejviela ūdens reducētāju sintēzē. Tās dozēšana ietekmē superplastifikatora ķēdes garumu un molekulmasu, un ir nepieciešams atbilstošs ķēdes garums, lai superplastifikators darbotos labāk.

Tā kā gan ūdeņraža peroksīds, gan amonija persulfāts ir kodīgi, ražošanas procesā, iegūstot augstas kvalitātes polikarboksilāta superplastifikatorus, ir jānodrošina drošība.

Ūdeņraža peroksīds ir ļoti sprādzienbīstams oksidētājs. Tas nav uzliesmojošs, bet reaģē ar degošiem materiāliem, izdalot lielu daudzumu siltuma un skābekļa, kas var izraisīt ugunsgrēku vai eksploziju. Tas ir visstabilākais pie pH 3.{2}},5, viegli sadalās sārmainos šķīdumos un var sadalīties, pakļaujot to spēcīgai gaismai, īpaši īsviļņu starojumam.

Amonija persulfāts ir kodīgs un kairinošs un var izraisīt cilvēka ķermeņa apdegumus. Tas var eksplodēt, ja tiek pakļauts lielam karstumam vai triecienam, un veido sprādzienbīstamus maisījumus ar reducētājiem, organiskiem materiāliem vai uzliesmojošām vielām. Amonija persulfātu var izmantot arī ūdeņraža peroksīda ražošanai. Polikarboksilāta superplastifikatoru ražošanā amonija persulfātu vai ūdeņraža peroksīdu izmanto kā iniciatora palīglīdzekli mazu monomēru polimerizācijas ierosināšanai. Laboratorijas pārbaudēs, barošanā un uzglabāšanā ir jāvalkā individuālie aizsardzības līdzekļi, tostarp gumijas cimdi, ķīmiskās aizsargbrilles un pretkorozijas darba apģērbs, lai izvairītos no traumām. Ja tas nejauši nokļūst uz ādas, tas nekavējoties jānoskalo ar ūdeni.

3.2 Mazie monomēri

Polikarboksilāta superplastifikatoru ražošanā izmanto daudzu veidu mazus monomērus, no kuriem visbiežāk izmanto akrilskābi un hidroksietilakrilātu. Akrilskābe ir galvenā polikarboksilāta superplastifikatoru izejviela. Tas ir ātri polimerizējošs vinila monomērs un vienkāršākā nepiesātinātā karbonskābe. Kā mazas molekulas monomērs tas reaģē ar lielākiem monomēriem, ķēdes pārneses aģenta ietekmē veidojot ķemmei līdzīgu molekulāro struktūru.

Akrilskābe ir stipri skāba un kodīga, ar ļoti reaktīvām ķīmiskajām īpašībām. Tās tvaiki veido sprādzienbīstamus maisījumus ar gaisu, kas var izraisīt aizdegšanos vai eksploziju, pakļaujoties atklātai liesmai vai lielam karstumam. Tas spēcīgi reaģē ar oksidētājiem. Augsta temperatūra var izraisīt polimerizācijas reakcijas, izdalot lielu daudzumu siltuma, izraisot uzglabāšanas konteinera plīsumu un eksploziju [4].

Hidroksietilakrilātu var pagatavot no akrilskābes un etilēnoksīda katalizatora iedarbībā. Tā loma polikarboksilāta superplastifikatoros ir līdzīga akrilskābes lomai, taču, izmantojot akrilskābi tieši, var samazināt ražošanas posmus, un ķīmiskajām rūpnīcām parasti ir efektīvāk izvēlēties akrilskābi, lai nodrošinātu labāku ekonomisko atdevi.

Abi ir toksiski un kodīgi šķidrumi, kas satur reaktīvas ķīmiskās funkcionālās grupas. Ražojot polikarboksilāta superplastifikatorus, jāveic aizsardzības pasākumi. Īpaši piesardzības pasākumi ietver:

1. Kad koncentrācija gaisā pārsniedz robežvērtību, valkājiet gāzmasku; ārkārtas situācijās glābšanai vai evakuācijai izmantojiet autonomo elpošanas aparātu.
2. Valkājiet ķīmiskās aizsargbrilles.
3. Valkājiet aizsargapģērbu, kas izgatavots no korozijizturīgiem materiāliem.
4. Valkājiet gumijas cimdus.
5. Pēc darba ieejiet dušā un pārģērbieties, pievēršot uzmanību personīgajai higiēnai.

3.3. Ķēdes pārsūtīšanas aģenti

Tiolus parasti izmanto kā ķēdes pārneses aģentus polikarboksilāta superplastifikatoru, piemēram, merkaptoetanola un merkaptoetiķskābes, sintēzē. Ķēdes pārneses līdzekļi būtiski neietekmē polikarboksilāta superplastifikatora sintēzes reakcijas ātrumu, bet kontrolē polimēra ķēdes garumu un var efektīvi pārnest brīvos radikāļus. Parasti ķēdes pārneses līdzekļa devas palielināšana saīsina polimēra ķēdi un samazina viskozitāti.

Gan merkaptoetiķskābe, gan merkaptoetanols satur tiola grupas un ir ļoti toksiski šķidrumi ar spēcīgu asu smaku. Tie var izraisīt sprādzienus, pakļaujoties atklātai liesmai vai lielam karstumam, un, sadaloties karstuma ietekmē, radīt toksiskus sēra izgarojumus. Tie ir ļoti kodīgi. Ir stingri jāievēro drošības pasākumi, tostarp jāvalkā gāzmaskas, aizsargbrilles, pret skābēm un sārmiem izturīgi gumijas cimdi un skābes izturīgs darba apģērbs.

1. Saskare ar ādu: Novilkt piesārņoto apģērbu un nomazgāt ādu ar lielu daudzumu tekoša ūdens.
2. Saskare ar acīm: Nekavējoties paceliet plakstiņus un vismaz 15 minūtes skalojiet ar tekošu ūdeni vai fizioloģisko šķīdumu; meklēt medicīnisko palīdzību.
3. Ieelpošana: Pārvietojieties svaigā gaisā un pārliecinieties, ka elpceļi nav aizsprostoti. Ja apgrūtināta elpošana, ievadiet skābekli; ja elpošana apstājas, veikt mākslīgo elpināšanu un meklēt medicīnisko palīdzību.
4. Norīšana: Dzert daudz silta ūdens, izraisīt vemšanu un meklēt medicīnisko palīdzību.
5. Ugunsdzēsības metodes: Ugunsgrēka dzēšanai izmantojiet ūdeni, miglu, sausu pulveri vai smiltis. Noplūdes gadījumā evakuējiet personālu uz drošu zonu.

3.4. Neorganiskie sārmi

Polikarboksilāta superplastifikatoru ražošanas procesā reakcijas neitralizācijai un izbeigšanai parasti izmanto neorganiskos sārmus. Visbiežāk izmantotais neorganiskais sārms ir nātrija hidroksīds. Cietais pārslu nātrija hidroksīds, plaši pazīstams kā kaustiskā soda, ir visplašāk izmantotā sārma izejviela karbonskābes rūpniecībā.

Kaustiskā soda ir neuzliesmojoša, taču, nonākot saskarē ar ūdeni vai ūdens tvaikiem, tā izdala lielu daudzumu siltuma, veidojot kodīgu šķīdumu. Tas reaģē ar skābēm, izdalot siltumu. Tas ir ļoti kodīgs un spēcīgi kairinošs. Tās putekļi vai izgarojumi var kairināt acis un elpceļus, korodēt deguna starpsienu un izraisīt apdegumus, nonākot tiešā saskarē ar ādu un acīm. Nejauša norīšana var izraisīt gremošanas trakta apdegumus, gļotādas eroziju, asiņošanu un šoku.

Pirms darba uzsākšanas darbiniekiem jāvalkā aizsargapģērbs, cimdi, aizsargbrilles vai maskas. Rūpnīcā jānodrošina droša duša un acu skalošanas aprīkojums. Ja tas nokļūst acīs, nekavējoties skalojiet ar ūdeni vai fizioloģisko šķīdumu 15 minūtes, pēc tam uzklājiet 2% novokaīnu. Smagos gadījumos meklēt medicīnisko palīdzību.