Hóa chất nguy hiểm và các biện pháp bảo vệ được sử dụng trong sản xuất chất siêu dẻo axit Polycarboxylic

Trong quá trình tổng hợp chất siêu dẻo polycarboxylate, nguyên liệu thô được sử dụng bao gồm chất khởi đầu, monome nhỏ, chất chuyển chuỗi và vảy xút. Các chất khởi đầu chủ yếu là persulfate và peroxit, những chất thường được sử dụng là hydrogen peroxide (H2O2) và ammonium Persulfate [(NH4)2S2O8]. Các monome nhỏ được sử dụng phổ biến nhất là axit acrylic và hydroxyethyl acrylate. Các chất chuyển chuỗi phổ biến bao gồm mecaptoetanol và axit mercaptoacetic.

3.1 Người khởi xướng

Chất khởi đầu được sử dụng trong phản ứng trùng hợp của chất siêu dẻo polycarboxylate chủ yếu là peroxit và persulfate, thường là hydro peroxide (H2O2) và ammonium Persulfate [(NH4)2S2O8], là những chất oxy hóa mạnh dễ phân hủy khi đun nóng. Chúng được sử dụng trong quá trình trùng hợp và đồng trùng hợp các gốc vinyl trong chất siêu dẻo polycarboxylate. Chất khơi mào là nguyên liệu thiết yếu trong quá trình tổng hợp chất khử nước. Liều lượng của nó ảnh hưởng đến chiều dài chuỗi và trọng lượng phân tử của chất siêu dẻo, và độ dài chuỗi thích hợp là cần thiết để chất siêu dẻo hoạt động tốt nhất.

Vì cả hydrogen peroxide và ammonium Persulfate đều có tính ăn mòn nên phải đảm bảo an toàn trong quá trình sản xuất đồng thời thu được chất siêu dẻo polycarboxylate chất lượng cao.

Hydrogen peroxide là một chất oxy hóa có khả năng nổ cao. Nó không cháy nhưng phản ứng với các vật liệu dễ cháy, giải phóng một lượng lớn nhiệt và oxy, có thể gây cháy, nổ. Nó ổn định nhất ở độ pH 3.5-4.5, dễ phân hủy trong dung dịch kiềm và có thể phân hủy khi tiếp xúc với ánh sáng mạnh, đặc biệt là bức xạ sóng ngắn .

Ammonium Persulfate có tính ăn mòn, kích ứng và có thể gây bỏng cho cơ thể con người. Nó có thể phát nổ khi tiếp xúc với nhiệt độ cao hoặc va đập và tạo thành hỗn hợp dễ nổ với các chất khử, chất hữu cơ hoặc chất dễ cháy. Ammonium Persulfate cũng có thể được sử dụng để sản xuất hydrogen peroxide. Trong quá trình sản xuất chất siêu dẻo polycarboxylate, amoni persulfate hoặc hydro peroxide được sử dụng làm chất phụ trợ khởi đầu để tạo ra phản ứng trùng hợp của các monome nhỏ. Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, cho ăn và bảo quản, nên đeo thiết bị bảo hộ cá nhân, bao gồm găng tay cao su, kính an toàn hóa chất và quần áo bảo hộ lao động chống ăn mòn để tránh bị thương. Nếu nó vô tình tiếp xúc với da, cần rửa sạch ngay bằng nước.

3.2 Monome nhỏ

Nhiều loại monome nhỏ được sử dụng trong sản xuất chất siêu dẻo polycarboxylate, trong đó loại được sử dụng phổ biến nhất là axit acrylic và hydroxyethyl acrylate. Axit acrylic là nguyên liệu chính cho chất siêu dẻo polycarboxylate. Nó là một monome vinyl polyme hóa nhanh và là axit cacboxylic không bão hòa đơn giản nhất. Là một monome phân tử nhỏ, nó phản ứng với các monome lớn hơn, tạo thành cấu trúc phân tử giống như chiếc lược dưới tác động của chất chuyển chuỗi.

Axit acrylic có tính axit mạnh và ăn mòn, có tính chất hóa học phản ứng cao. Hơi của nó tạo thành hỗn hợp nổ với không khí, có thể gây cháy hoặc nổ khi tiếp xúc với ngọn lửa trần hoặc nhiệt độ cao. Nó phản ứng dữ dội với các tác nhân oxy hóa. Nhiệt độ cao có thể gây ra phản ứng trùng hợp, giải phóng một lượng nhiệt lớn, dẫn đến vỡ thùng chứa và tai nạn nổ [4].

Hydroxyethyl acrylate có thể được điều chế từ axit acrylic và ethylene oxit dưới tác dụng của chất xúc tác. Vai trò của nó trong chất siêu dẻo polycarboxylate tương tự như vai trò của axit acrylic, nhưng sử dụng axit acrylic trực tiếp có thể làm giảm các bước sản xuất và nhìn chung sẽ hiệu quả hơn đối với các nhà máy hóa chất khi chọn axit acrylic để mang lại lợi ích kinh tế tốt hơn.

Cả hai đều là chất lỏng độc hại và ăn mòn, chứa các nhóm chức hóa học phản ứng. Phải thực hiện các biện pháp bảo vệ khi sản xuất chất siêu dẻo polycarboxylate. Các biện pháp phòng ngừa cụ thể bao gồm:

1. Khi nồng độ trong không khí vượt quá giới hạn, hãy đeo mặt nạ phòng độc; trong trường hợp khẩn cấp phải sử dụng máy thở độc lập để cứu hộ, thoát nạn.
2. Đeo kính an toàn hóa chất.
3. Mặc quần áo bảo hộ làm từ vật liệu chống ăn mòn.
4. Đeo găng tay cao su.
5. Sau giờ làm việc, hãy tắm rửa và thay quần áo, chú ý vệ sinh cá nhân.

3.3 Đại lý chuyển giao chuỗi

Thiol thường được sử dụng làm chất chuyển chuỗi trong quá trình tổng hợp các chất siêu dẻo polycarboxylate, chẳng hạn như mercantoetanol và axit mercaptoacetic. Các chất chuyển chuỗi không ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ phản ứng tổng hợp chất siêu dẻo polycarboxylate nhưng kiểm soát độ dài của chuỗi polymer và có thể chuyển các gốc tự do một cách hiệu quả. Nói chung, việc tăng liều lượng chất chuyển chuỗi sẽ làm ngắn chuỗi polymer và giảm độ nhớt.

Cả axit mercaptoacetic và mercaptoetanol đều chứa nhóm thiol và là chất lỏng có độc tính cao với mùi hăng nồng. Chúng có thể gây nổ khi tiếp xúc với ngọn lửa hoặc nhiệt độ cao và tạo ra khói lưu huỳnh độc hại khi bị phân hủy bởi nhiệt. Chúng có tính ăn mòn cao. Các biện pháp an toàn phải được tuân thủ nghiêm ngặt, bao gồm đeo mặt nạ phòng độc, kính bảo hộ, găng tay cao su chống axit và kiềm, quần áo làm việc chống axit.

1. Tiếp xúc với da: Cởi bỏ quần áo bị nhiễm bẩn và rửa da dưới vòi nhiều nước.
2. Tiếp xúc với mắt: Ngay lập tức nhấc mí mắt lên và rửa sạch dưới vòi nước chảy hoặc nước muối sinh lý trong ít nhất 15 phút; tìm kiếm sự chăm sóc y tế.
3. Hít phải: Di ​​chuyển đến nơi có không khí trong lành và đảm bảo đường hô hấp không bị cản trở. Nếu khó thở, cho thở oxy; nếu ngừng thở, hãy thực hiện hô hấp nhân tạo và tìm kiếm sự chăm sóc y tế.
4. Nuốt phải: Uống nhiều nước ấm, gây nôn và tìm kiếm sự chăm sóc y tế.
5. Phương pháp chữa cháy: Dùng nước, sương mù, bột khô hoặc cát để dập lửa. Trong trường hợp rò rỉ, sơ tán nhân viên đến khu vực an toàn.

3.4 Kiềm vô cơ

Trong quá trình sản xuất chất siêu dẻo polycarboxylate, kiềm vô cơ thường được sử dụng để trung hòa và chấm dứt phản ứng. Chất kiềm vô cơ được sử dụng phổ biến nhất là natri hydroxit. Natri hydroxit dạng vảy rắn, thường được gọi là xút, là nguyên liệu thô có tính kiềm được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp axit cacboxylic.

Caustic soda không cháy nhưng tỏa ra một lượng nhiệt lớn khi tiếp xúc với nước hoặc hơi nước, tạo thành dung dịch ăn mòn. Nó phản ứng với axit, giải phóng nhiệt. Nó có tính ăn mòn cao và gây kích ứng mạnh. Bụi hoặc khói của nó có thể gây kích ứng mắt và đường hô hấp, ăn mòn vách ngăn mũi và gây bỏng khi tiếp xúc trực tiếp với da và mắt. Vô tình nuốt phải có thể gây bỏng ở đường tiêu hóa, xói mòn niêm mạc, chảy máu và sốc.

Nhân viên phải mặc quần áo bảo hộ, găng tay, kính bảo hộ hoặc khẩu trang trước khi bắt đầu làm việc. Nhà máy phải cung cấp các thiết bị tắm và rửa mắt an toàn. Nếu dính vào mắt, rửa ngay bằng nước hoặc nước muối sinh lý trong 15 phút, sau đó bôi novocain 2%. Trong trường hợp nghiêm trọng, hãy tìm cách điều trị y tế.