Os isocianatos também são chamados de poliuretanos quando foram combinados em produtos industriais conhecidos por esse nome. Eles formam um grupo de derivados neutros de aminas primárias com a fórmula geral R—N=C=O. Os isocianatos mais usados atualmente são 2,4-tolueno diisocianato (TDI), tolueno 2,6-diisocianato e difenilmetano 4,4'-diisocianato. O diisocianato de hexametileno e o diisocianato de 1,5-naftileno são usados com menos frequência.
Os isocianatos reagem espontaneamente com compostos contendo átomos de hidrogênio ativos, que migram para o nitrogênio. Compostos contendo grupos hidroxila formam espontaneamente ésteres de dióxido de carbono substituído ou uretanos.
Uso
Um dos principais usos de isocianatos é na síntese de poliuretanos em produtos industriais. Devido à sua durabilidade e tenacidade, o bis(4-fenilisocianato) de metileno e o diisocianato de 2,4-tolueno (TDI) são usados em revestimentos para aeronaves, caminhões-tanque e reboques de caminhões. O bis(4-fenilisocianato) de metileno é utilizado para unir borracha a rayon e nylon e para produzir revestimentos de laca de poliuretano que podem ser aplicados a certos componentes de automóveis e couro envernizado. O diisocianato de 2,4-tolueno encontra uso em revestimentos de poliuretano em pisos e selantes de madeira e acabamentos, tintas e selantes de concreto. Também é usado para a fabricação de espumas de poliuretano e para elastômeros de poliuretano em tecidos revestidos e vedações de tubos de argila. O diisocianato de hexametileno é um agente de reticulação na preparação de materiais dentários, lentes de contato e adsorventes médicos. Também é usado como ingrediente na pintura de automóveis.
Riscos
Os isocianatos são irritantes para a pele e as membranas mucosas, as condições da pele variam de coceira localizada a eczema mais ou menos generalizado. As afecções oculares são menos comuns e, embora o lacrimejamento seja frequentemente encontrado, a conjuntivite é rara. Os problemas mais comuns e graves, no entanto, são aqueles que afetam o sistema respiratório. A grande maioria das autoridades menciona formas de rinite ou rinofaringite, e várias doenças pulmonares também foram descritas, ocupando o primeiro lugar as manifestações asmáticas, que vão desde pequenas dificuldades respiratórias até ataques agudos, às vezes acompanhados de perda súbita de consciência. Os indivíduos podem reagir com sintomas graves de asma após exposição a níveis muito baixos de isocianatos (às vezes abaixo de 0.02 ppm) se ficarem sensibilizados. Além disso, indivíduos sensibilizados podem se tornar reativos e afetados por estímulos ambientais, como exercícios e ar frio. A asma sensibilizada é geralmente mediada por IgE (com substâncias de alto peso molecular; o mecanismo ainda não está claro com substâncias de baixo peso molecular), enquanto a asma induzida por irritantes geralmente é secundária à inflamação das vias aéreas e efeitos tóxicos locais diretos com hiperresponsividade inespecífica. Os detalhes do mecanismo da asma irritante permanecem desconhecidos. As respostas alérgicas são discutidas com mais detalhes em outras partes deste enciclopédia.
Os isocianatos são freqüentemente voláteis, e o vapor pode então ser detectado pelo cheiro em uma concentração de 0.1 ppm, mas mesmo esse nível muito baixo já é perigoso para algumas pessoas.
2,4-Tolueno diisocianato (TDI). Essa é a substância mais utilizada na indústria e que leva ao maior número de manifestações patológicas, pois é altamente volátil e frequentemente utilizada em concentrações consideráveis. A sintomatologia dos problemas devido à inalação é estereotipada. Ao final de um período que varia de alguns dias a 2 meses, os sintomas incluem irritação da conjuntiva, lacrimejamento e irritação da faringe; depois há problemas respiratórios, com tosse seca desagradável à noite, dores no peito, principalmente atrás do esterno, dificuldade em respirar e angústia. Os sintomas pioram durante a noite e desaparecem pela manhã com uma leve expectoração de muco. Depois de alguns dias de repouso diminuem, mas o regresso ao trabalho é geralmente acompanhado pelo reaparecimento dos sintomas: tosse, dores no peito, sibilos húmidos, falta de ar (dispneia) e angústia. Os testes radiológicos e humorais são geralmente negativos.
As disfunções respiratórias sabidamente causadas por TDI incluem bronquite, asma ocupacional e piora da função respiratória tanto no trabalho quanto cronicamente. Em outros casos, pode haver resfriado comum recorrente ou um eczema particularmente pruriginoso que pode ocorrer em muitas partes diferentes da pele. Algumas vítimas podem sofrer de problemas respiratórios e de pele ao mesmo tempo.
Além dessas consequências características da intoxicação, há efeitos bastante diversos resultantes da exposição a concentrações muito baixas por um longo período de anos; estes combinam asma típica com bradipneia expiratória e eosinofilia no escarro.
A fisiopatologia da intoxicação ainda está longe de ser totalmente compreendida. Alguns acreditam que existe uma irritação primária; outros pensam em um mecanismo de imunidade, e é verdade que a presença de anticorpos foi demonstrada em alguns casos. A sensibilidade pode ser demonstrada com testes de provocação, mas muito cuidado deve ser tomado para evitar maior sensibilização, e apenas um médico experiente deve administrar esses testes. Muitos testes alergológicos, no entanto, (com acetilcolina ou os alérgenos padrão, por exemplo) são geralmente negativos. Com relação aos testes de função pulmonar, a relação VEF/CVF parece ser a forma mais conveniente de expressar a respiração defeituosa. Os exames funcionais usuais realizados fora de um local de exposição ao perigo são normais.
Difenil metano 4,4'-diisocianato (MDI). Esta substância é menos volátil e seus vapores tornam-se nocivos apenas quando a temperatura se aproxima de 75 °C, mas casos semelhantes de envenenamento foram descritos. Eles ocorrem principalmente com aerossóis, pois o MDI é frequentemente usado na forma líquida para atomização.
Hexametileno diisocianato. Essa substância, menos utilizada, é altamente irritante para a pele e para os olhos. Os problemas mais comuns atribuídos a ela são formas de blefaroconjuntivite. O isocianato de metila é o pensamento químico responsável pelo desastre de Bhopal.
1,5-Naftileno diisocianato. Este isocianato é pouco utilizado na indústria. Foi relatado envenenamento após exposição ao vapor aquecido a mais de 100 °C.
Medidas de Segurança e Saúde
Ventilação, equipamentos de proteção e treinamento de segurança e saúde para trabalhadores, conforme descrito em outra parte deste enciclopédia, são todos necessários para trabalhar com isocianatos. É importante ter ventilação local localizada o mais próximo possível da fonte de vapores de isocianato. A decomposição e liberação de isocianatos de espumas e colas de poliuretano devem ser levadas em consideração no projeto de qualquer processo industrial.
Prevenção médica. O exame médico pré-contratação deve incluir um questionário e um exame clínico minucioso, a fim de prevenir a exposição de pessoas com antecedentes cutâneos ou respiratórios alérgicos aos isocianatos. Os trabalhadores expostos devem ser mantidos sob observação regular. As instalações sanitárias à disposição dos trabalhadores devem incluir chuveiros.
tabelas de isocianatos
Mesa 1 - Informações químicas.
Mesa 2 - Riscos para a saúde.
Mesa 3 - Perigos físicos e químicos.
Mesa 4 - Propriedades físicas e químicas.