Изоцианаты также называют полиуретанами, когда они входят в состав промышленных продуктов, известных под этим названием. Они образуют группу нейтральных производных первичных аминов с общей формулой R—N=C=O. В настоящее время наиболее часто используемыми изоцианатами являются 2,4-толуолдиизоцианат (ТДИ), толуол-2,6-диизоцианат и дифенилметан-4,4'-диизоцианат. Реже используются гексаметилендиизоцианат и 1,5-нафтилендиизоцианат.
Изоцианаты самопроизвольно реагируют с соединениями, содержащими активные атомы водорода, которые мигрируют к азоту. Соединения, содержащие гидроксильные группы, самопроизвольно образуют сложные эфиры замещенного диоксида углерода или уретаны.
Пользы
В основном изоцианаты используются в синтезе полиуретанов в промышленных продуктах. Из-за своей долговечности и ударной вязкости метилен-бис(4-фенилизоцианат) и 2,4-толуолдиизоцианат (ТДИ) используются в покрытиях для самолетов, автоцистерн и грузовых прицепов. Метилен-бис(4-фенилизоцианат) используется для соединения резины с вискозой и нейлоном, а также для производства полиуретановых лаковых покрытий, которые можно наносить на некоторые компоненты автомобилей и на лакированную кожу. 2,4-Толуилендиизоцианат находит применение в полиуретановых покрытиях, герметиках для пола и дерева, а также в отделке, красках и герметиках для бетона. Он также используется для производства пенополиуретанов и полиуретановых эластомеров в тканях с покрытием и глиняных уплотнителях труб. Гексаметилендиизоцианат является сшивающим агентом при изготовлении стоматологических материалов, контактных линз и медицинских адсорбентов. Он также используется в качестве ингредиента в автомобильной краске.
опасности
Изоцианаты раздражают кожу и слизистые оболочки, кожные заболевания варьируются от локального зуда до более или менее распространенной экземы. Поражения глаз встречаются реже, и, хотя часто обнаруживается слезотечение, конъюнктивит встречается редко. Однако наиболее распространенными и серьезными проблемами являются те, которые затрагивают дыхательную систему. Подавляющее большинство авторов упоминают о формах ринита или ринофарингита, а также описывались различные легочные заболевания, причем на первом месте стоят астматические проявления, варьирующие от незначительного затруднения дыхания до острых приступов, иногда сопровождающихся внезапной потерей сознания. Люди могут реагировать с тяжелыми симптомами астмы после воздействия очень низких уровней изоцианатов (иногда ниже 0.02 частей на миллион), если они стали сенсибилизированными. Кроме того, сенсибилизированные люди могут реагировать на стимулы окружающей среды, такие как физические упражнения и холодный воздух, и подвергаться их влиянию. Сенсибилизированная астма обычно является IgE-опосредованной (с высокомолекулярными веществами; механизм действия низкомолекулярных веществ до сих пор неясен), в то время как астма, вызванная раздражителем, обычно является вторичной по отношению к воспалению дыхательных путей и прямым местным токсическим эффектам с неспецифической гиперреактивностью. Детали механизма ирритантной астмы остаются неизвестными. Аллергические реакции более подробно обсуждаются в других разделах этого руководства. Энциклопедия.
Изоцианаты часто летучи, и пары можно обнаружить по запаху при концентрации 0.1 ppm, но даже этот очень низкий уровень уже опасен для некоторых людей.
2,4-толуолдиизоцианат (ТДИ). Это наиболее широко применяемое в промышленности вещество, приводящее к наибольшему количеству патологических проявлений, так как оно очень летучее и часто применяется в значительных концентрациях. Симптоматика неприятностей при его вдыхании стереотипна. В конце периода от нескольких дней до 2 месяцев симптомы включают раздражение конъюнктивы, слезотечение и раздражение глотки; позже появляются проблемы с дыханием, с неприятным сухим кашлем по вечерам, болями в грудной клетке, преимущественно за грудиной, затрудненным дыханием, дистрессом. Симптомы усиливаются ночью и исчезают утром с легким отхаркиванием слизи. После нескольких дней отдыха они уменьшаются, но возвращение к работе обычно сопровождается повторным появлением симптомов: кашля, болей в груди, влажных хрипов, одышки (диспноэ) и дискомфорта. Рентгенологические и гуморальные тесты обычно отрицательны.
Известно, что респираторные дисфункции, вызванные ТДИ, включают бронхит, профессиональную астму и ухудшение функции дыхания как на работе, так и хронически. В других случаях может быть рецидивирующая простуда или особенно зудящая экзема, которая может возникать на многих различных участках кожи. Некоторые жертвы могут одновременно страдать от кожных и респираторных заболеваний.
В дополнение к этим характерным последствиям интоксикации существуют довольно разные эффекты, возникающие в результате воздействия очень низких концентраций в течение длительного периода, исчисляемого годами; они сочетают типичную астму с экспираторной брадипноэ и эозинофилией в мокроте.
Физиопатология интоксикации еще далека от полного понимания. Одни считают, что имеет место первичное раздражение; другие думают о механизме иммунитета, и правда, что в некоторых случаях было показано присутствие антител. Чувствительность можно продемонстрировать с помощью провокационных тестов, но необходимо соблюдать большую осторожность, чтобы избежать дальнейшей сенсибилизации, и проводить эти тесты должен только опытный практикующий врач. Однако многие аллергологические тесты (например, с ацетилхолином или стандартными аллергенами) обычно отрицательны. Что касается тестов функции легких, соотношение ОФВ/ФЖЕЛ кажется наиболее удобным способом выражения нарушения дыхания. Обычные функциональные осмотры, проводимые вдали от места воздействия опасности, являются нормальными.
Дифенилметан 4,4'-диизоцианат (МДИ). Это вещество менее летучее, и его пары становятся вредными только при температуре, приближающейся к 75°С, но тем не менее описаны подобные случаи отравления. Они возникают в основном с аэрозолями, так как MDI часто используется в жидком виде для распыления.
Гексаметилендиизоцианат. Это вещество, которое используется реже, сильно раздражает кожу и глаза. Наиболее распространенными проблемами, приписываемыми ему, являются формы блефароконъюнктивита. Метилизоцианат — это химическое вещество, ответственное за катастрофу в Бхопале.
1,5-нафтилендиизоцианат. Этот изоцианат мало используется в промышленности. Сообщалось об отравлении парами, нагретыми до температуры более 100 °C.
Меры безопасности и охраны здоровья
Вентиляция, защитное оборудование и обучение работников технике безопасности и охране здоровья, как описано в других разделах настоящего документа. Энциклопедия, все необходимые для работы с изоцианатами. Важно, чтобы местная вентиляция располагалась как можно ближе к источнику паров изоцианата. Разложение и выделение изоцианатов из полиуретановых пен и клеев необходимо учитывать при разработке любого промышленного процесса.
Медицинская профилактика. Медицинское обследование перед приемом на работу должно включать анкетирование и тщательное клиническое обследование, чтобы предотвратить воздействие изоцианатов на лиц с кожной или респираторной аллергией. Рабочие, подвергшиеся воздействию, должны находиться под регулярным наблюдением. Санитарно-бытовые помещения, находящиеся в распоряжении работников, должны включать душевые.
Таблицы изоцианатов
Таблица 1 - Химическая информация.
Таблица 2 - Опасности для здоровья.
Таблица 3 - Физические и химические опасности.
Таблица 4 - Физические и химические свойства.