Bahan Kimia Berbahaya Dan Langkah-Langkah Perlindungan yang Digunakan dalam Penghasilan Superplasticizers Asid Polikarboksilik

Dalam proses sintesis superplasticizer polikarboksilat, bahan mentah yang digunakan termasuk pemula, monomer kecil, agen pemindahan rantai, dan kepingan soda kaustik. Inisiator terutamanya persulfat dan peroksida, yang biasa digunakan ialah hidrogen peroksida (H2O2) dan ammonium persulfate [(NH4)2S2O8]. Monomer kecil yang paling biasa digunakan ialah asid akrilik dan hidroksietil akrilat. Ejen pemindahan rantai biasa termasuk mercaptoethanol dan asid mercaptoacetic.

3.1 Pemula

Inisiator yang digunakan dalam tindak balas pempolimeran superplasticizer polikarboksilat adalah terutamanya peroksida dan persulfat, biasanya hidrogen peroksida (H2O2) dan ammonium persulfat [(NH4)2S2O8], yang merupakan agen pengoksidaan kuat yang mudah terurai apabila dipanaskan. Ia digunakan dalam pempolimeran dan kopolimerisasi radikal vinil dalam superplasticizer polikarboksilat. Inisiator adalah bahan mentah penting dalam sintesis agen pengurangan air. Dosnya mempengaruhi panjang rantai dan berat molekul superplasticizer, dan panjang rantai yang sesuai diperlukan untuk prestasi terbaik superplasticizer.

Oleh kerana kedua-dua hidrogen peroksida dan ammonium persulfat adalah menghakis, keselamatan mesti dipastikan semasa proses pengeluaran sambil mendapatkan superplasticizer polikarboksilat berkualiti tinggi.

Hidrogen peroksida adalah pengoksida yang sangat mudah meletup. Ia tidak mudah terbakar tetapi bertindak balas dengan bahan mudah terbakar, membebaskan sejumlah besar haba dan oksigen, yang boleh menyebabkan kebakaran atau letupan. Ia paling stabil pada pH 3.5-4.5, mudah terurai dalam larutan beralkali dan boleh terurai apabila terdedah kepada cahaya yang kuat, terutamanya sinaran gelombang pendek .

Ammonium persulfate adalah menghakis dan menjengkelkan serta boleh menyebabkan melecur pada tubuh manusia. Ia boleh meletup apabila terdedah kepada haba atau hentaman yang tinggi dan membentuk campuran mudah letupan dengan agen penurun, bahan organik atau bahan mudah terbakar. Ammonium persulfate juga boleh digunakan untuk menghasilkan hidrogen peroksida. Dalam penghasilan superplasticizer polikarboksilat, ammonium persulfat atau hidrogen peroksida digunakan sebagai pemula pemula untuk mendorong pempolimeran monomer kecil. Dalam ujian makmal, penyusuan dan penyimpanan, peralatan pelindung diri hendaklah dipakai, termasuk sarung tangan getah, cermin mata keselamatan kimia, dan pakaian kerja anti-karat untuk mengelakkan kecederaan. Jika ia menyentuh kulit secara tidak sengaja, ia hendaklah segera dibilas dengan air.

3.2 Monomer Kecil

Banyak jenis monomer kecil digunakan dalam penghasilan superplasticizer polikarboksilat, dengan yang paling biasa digunakan ialah asid akrilik dan hidroksietil akrilat. Asid akrilik adalah bahan mentah utama untuk superplasticizer polikarboksilat. Ia adalah monomer vinil pempolimeran cepat dan asid karboksilik tak tepu yang paling mudah. Sebagai monomer molekul kecil, ia bertindak balas dengan monomer yang lebih besar, membentuk struktur molekul seperti sikat di bawah pengaruh agen pemindahan rantai.

Asid akrilik adalah sangat berasid dan menghakis, dengan sifat kimia yang sangat reaktif. Wapnya membentuk campuran letupan dengan udara, yang boleh menyebabkan pembakaran atau letupan apabila terdedah kepada api terbuka atau haba yang tinggi. Ia bertindak balas dengan kuat dengan agen pengoksidaan. Suhu tinggi boleh menyebabkan tindak balas pempolimeran, membebaskan sejumlah besar haba, membawa kepada pecah bekas penyimpanan dan kemalangan letupan [4].

Hydroxyethyl acrylate boleh disediakan daripada asid akrilik dan etilena oksida di bawah tindakan mangkin. Peranannya dalam superplasticizer polikarboksilat adalah serupa dengan asid akrilik, tetapi menggunakan asid akrilik secara langsung boleh mengurangkan langkah pengeluaran, dan secara amnya lebih cekap bagi kilang kimia untuk memilih asid akrilik untuk pulangan ekonomi yang lebih baik.

Kedua-duanya adalah cecair toksik dan menghakis, mengandungi kumpulan berfungsi kimia reaktif. Langkah-langkah perlindungan mesti diambil apabila menghasilkan superplasticizer polikarboksilat. Langkah berjaga-jaga khusus termasuk:

1. Apabila kepekatan di udara melebihi had, pakai topeng gas; dalam kecemasan, gunakan alat pernafasan serba lengkap untuk menyelamat atau melarikan diri.
2. Pakai cermin mata keselamatan bahan kimia.
3. Pakai pakaian pelindung yang diperbuat daripada bahan tahan kakisan.
4. Pakai sarung tangan getah.
5. Selepas bekerja, mandi dan menukar pakaian, memberi perhatian kepada kebersihan diri.

3.3 Agen Pemindahan Rantaian

Tiol biasanya digunakan sebagai agen pemindahan rantai dalam sintesis superplasticizer polikarboksilat, seperti mercaptoethanol dan asid mercaptoacetic. Ejen pemindahan rantai tidak menjejaskan kelajuan tindak balas sintesis superplasticizer polikarboksilat dengan ketara tetapi mengawal panjang rantai polimer dan boleh memindahkan radikal bebas dengan berkesan. Secara amnya, meningkatkan dos agen pemindahan rantai memendekkan rantai polimer dan mengurangkan kelikatan .

Kedua-dua asid mercaptoacetic dan mercaptoethanol mengandungi kumpulan tiol dan merupakan cecair yang sangat toksik dengan bau pedas yang kuat. Ia boleh menyebabkan letupan apabila terdedah kepada api terbuka atau haba yang tinggi dan menghasilkan asap sulfur toksik apabila terurai oleh haba. Mereka sangat menghakis. Langkah keselamatan mesti dipatuhi dengan ketat, termasuk memakai topeng gas, cermin mata pelindung, sarung tangan getah kalis asid dan alkali, dan pakaian kerja kalis asid .

1. Sentuhan kulit: Tanggalkan pakaian yang tercemar dan basuh kulit dengan banyak air mengalir.
2. Sentuhan mata: Segera angkat kelopak mata dan bilas dengan air mengalir atau garam selama sekurang-kurangnya 15 minit; dapatkan rawatan perubatan.
3. Penyedutan: Pindah ke udara segar dan pastikan saluran pernafasan tidak terhalang. Jika sukar bernafas, berikan oksigen; jika pernafasan terhenti, lakukan pernafasan buatan dan dapatkan rawatan perubatan.
4. Pengingesan: Minum banyak air suam, menyebabkan muntah, dan dapatkan rawatan perubatan.
5. Kaedah memadam kebakaran: Gunakan air, kabus, serbuk kering atau pasir untuk memadamkan api. Sekiranya berlaku kebocoran, pindahkan kakitangan ke kawasan selamat.

3.4 Alkali Tak Organik

Dalam proses pengeluaran superplasticizer polikarboksilat, alkali bukan organik biasanya digunakan untuk meneutralkan tindak balas dan menamatkannya. Alkali bukan organik yang paling biasa digunakan ialah natrium hidroksida. Natrium hidroksida serpihan pepejal, biasanya dikenali sebagai soda kaustik, adalah bahan mentah alkali yang paling banyak digunakan dalam industri asid karboksilik.

Soda kaustik tidak mudah terbakar, tetapi ia membebaskan sejumlah besar haba apabila ia bersentuhan dengan air atau wap air, membentuk larutan yang menghakis. Ia bertindak balas dengan asid, membebaskan haba. Ia sangat menghakis dan sangat menjengkelkan. Debu atau asapnya boleh merengsakan mata dan saluran pernafasan, menghakis septum hidung, dan menyebabkan melecur apabila bersentuhan langsung dengan kulit dan mata. Pengingesan secara tidak sengaja boleh menyebabkan luka bakar pada saluran penghadaman, hakisan mukosa, pendarahan dan kejutan.

Pekerja mesti memakai pakaian pelindung, sarung tangan, cermin mata atau topeng sebelum mula bekerja. Kilang mesti menyediakan kemudahan pancuran mandian dan cuci mata yang selamat. Jika ia masuk ke dalam mata, bilas segera dengan air atau garam selama 15 minit, kemudian sapukan 2% novocaine. Dalam kes yang teruk, dapatkan rawatan perubatan.