Farlige kemikalier og beskyttelsesforanstaltninger, der anvendes til fremstilling af polycarboxylsyre superplastificeringsmidler

I synteseprocessen af ​​polycarboxylat-superplastificeringsmidler omfatter de anvendte råmaterialer initiatorer, små monomerer, kædeoverførselsmidler og kaustiske sodaflager. Initiatorerne er hovedsageligt persulfater og peroxider, almindeligt anvendte er hydrogenperoxid (H2O2) og ammoniumpersulfat [(NH4)2S2O8]. De mest almindeligt anvendte små monomerer er akrylsyre og hydroxyethylacrylat. Almindelige kædeoverførselsmidler omfatter mercaptoethanol og mercaptoeddikesyre.

3.1 Initiativtagere

De initiatorer, der anvendes i polymerisationsreaktionen af ​​polycarboxylat-superplastificeringsmidler, er hovedsageligt peroxider og persulfater, sædvanligvis hydrogenperoxid (H2O2) og ammoniumpersulfat [(NH4)2S2O8], som er stærke oxidationsmidler, der let nedbrydes ved opvarmning. De bruges til polymerisation og copolymerisation af vinylradikaler i polycarboxylat-superplastificeringsmidler. Initiatoren er et væsentligt råmateriale i syntesen af ​​vandreducerende midler. Dens dosering påvirker superplastificeringsmidlets kædelængde og molekylvægt, og en passende kædelængde er nødvendig for den bedste ydeevne af superplastificeringsmidlet.

Da både brintoverilte og ammoniumpersulfat er ætsende, skal sikkerheden sikres under produktionsprocessen, samtidig med at der opnås polycarboxylat superplastificeringsmidler af høj kvalitet.

Hydrogenperoxid er et meget eksplosivt oxidationsmiddel. Det er ikke brændbart, men reagerer med brændbare materialer og frigiver en stor mængde varme og ilt, som kan forårsage brand eller eksplosion. Det er mest stabilt ved en pH på 3.5-4.5, nedbrydes let i alkaliske opløsninger og kan nedbrydes, når det udsættes for stærkt lys, især kortbølget stråling.

Ammoniumpersulfat er ætsende og irriterende og kan forårsage forbrændinger på menneskekroppen. Det kan eksplodere, når det udsættes for høj varme eller stød, og danner eksplosive blandinger med reduktionsmidler, organiske materialer eller brændbare stoffer. Ammoniumpersulfat kan også bruges til at fremstille hydrogenperoxid. Ved fremstillingen af ​​polycarboxylat-superplastificeringsmidler anvendes ammoniumpersulfat eller hydrogenperoxid som initiatorhjælpemiddel til at inducere polymerisationen af ​​små monomerer. Ved laboratorietests, fodring og opbevaring skal der bæres personlige værnemidler, herunder gummihandsker, kemikaliesikkerhedsbriller og anti-korrosionsarbejdstøj for at undgå skader. Hvis det ved et uheld kommer i kontakt med huden, skal det straks skylles med vand.

3.2 Små monomerer

Mange typer af små monomerer anvendes til fremstilling af polycarboxylat superplastificeringsmidler, hvor de mest almindeligt anvendte er akrylsyre og hydroxyethylacrylat. Akrylsyre er det vigtigste råmateriale til polycarboxylat superplastificeringsmidler. Det er en hurtigt polymeriserende vinylmonomer og den enkleste umættede carboxylsyre. Som en monomer med lille molekyle reagerer den med større monomerer og danner en kamlignende molekylær struktur under påvirkning af kædeoverførselsmidlet.

Akrylsyre er stærkt sur og ætsende, med meget reaktive kemiske egenskaber. Dens damp danner eksplosive blandinger med luft, som kan forårsage forbrænding eller eksplosion, når den udsættes for åben ild eller høj varme. Det reagerer voldsomt med oxidationsmidler. Høje temperaturer kan forårsage polymerisationsreaktioner, frigive en stor mængde varme, hvilket fører til brud på lagerbeholdere og eksplosionsulykker [4].

Hydroxyethylacrylat kan fremstilles ud fra acrylsyre og ethylenoxid under påvirkning af en katalysator. Dens rolle i polycarboxylat-superplastificeringsmidler ligner den for akrylsyre, men direkte brug af akrylsyre kan reducere produktionstrin, og det er generelt mere effektivt for kemiske fabrikker at vælge akrylsyre for bedre økonomisk afkast.

Begge er giftige og ætsende væsker, der indeholder reaktive kemiske funktionelle grupper. Der skal træffes beskyttelsesforanstaltninger ved fremstilling af polycarboxylat superplastificeringsmidler. Specifikke forholdsregler omfatter:

1. Når koncentrationen i luften overstiger grænsen, skal du bære en gasmaske; i nødstilfælde skal du bruge et selvstændigt åndedrætsværn til redning eller flugt.
2. Bær kemikaliesikkerhedsbriller.
3. Bær beskyttelsestøj lavet af korrosionsbestandige materialer.
4. Bær gummihandsker.
5. Efter arbejde, tag et brusebad og skift tøj, vær opmærksom på personlig hygiejne.

3.3 Kædeoverførselsagenter

Thioler er almindeligt anvendt som kædeoverførselsmidler i syntesen af ​​polycarboxylat superplastificeringsmidler, såsom mercaptoethanol og mercaptoeddikesyre. Kædeoverførselsmidler påvirker ikke reaktionshastigheden af ​​polycarboxylat-superplastificeringsmiddel-syntese signifikant, men kontrollerer længden af ​​polymerkæden og kan effektivt overføre frie radikaler. Generelt forkorter en forøgelse af doseringen af ​​kædeoverføringsmidlet polymerkæden og reducerer viskositeten.

Både mercaptoeddikesyre og mercaptoethanol indeholder thiolgrupper og er meget giftige væsker med en stærk stikkende lugt. De kan forårsage eksplosioner, når de udsættes for åben ild eller høj varme, og producere giftige svovlholdige dampe, når de nedbrydes af varme. De er stærkt ætsende. Sikkerhedsforanstaltninger skal følges nøje, herunder at bære gasmasker, beskyttelsesbriller, syre- og alkalibestandige gummihandsker og syrefast arbejdstøj.

1. Hudkontakt: Fjern forurenet tøj og vask huden med rigeligt rindende vand.
2. Øjenkontakt: Løft straks øjenlågene og skyl med rindende vand eller saltvand i mindst 15 minutter; søge lægehjælp.
3. Indånding: Flyt til frisk luft og sørg for, at luftvejene er frie. Hvis vejrtrækningen er besværlig, indgiv ilt; hvis vejrtrækningen stopper, udfør kunstigt åndedræt og søg lægehjælp.
4. Indtagelse: Drik masser af varmt vand, fremkald opkastning og søg lægehjælp.
5. Brandbekæmpelsesmetoder: Brug vand, tåge, tørt pulver eller sand til at slukke ilden. I tilfælde af lækage skal personalet evakueres til et sikkert område.

3.4 Uorganisk alkali

I produktionsprocessen af ​​polycarboxylat superplastificeringsmidler anvendes uorganiske alkalier almindeligvis til at neutralisere reaktionen og afslutte den. Den mest almindeligt anvendte uorganiske alkali er natriumhydroxid. Natriumhydroxid i fast flage, almindeligvis kendt som kaustisk soda, er det mest udbredte alkaliske råmateriale i carboxylsyreindustrien.

Kaustisk soda er ikke brændbart, men det frigiver en stor mængde varme, når det kommer i kontakt med vand eller vanddamp, og danner en ætsende opløsning. Det reagerer med syrer og frigiver varme. Det er stærkt ætsende og stærkt irriterende. Dets støv eller dampe kan irritere øjne og luftveje, tære på næseskillevæggen og forårsage forbrændinger ved direkte kontakt med hud og øjne. Utilsigtet indtagelse kan forårsage forbrændinger i fordøjelseskanalen, slimhindeerosion, blødning og chok.

Medarbejdere skal bære beskyttelsestøj, handsker, beskyttelsesbriller eller masker før arbejdet påbegyndes. Fabrikken skal sørge for sikre bade- og øjenskyllefaciliteter. Hvis det kommer i øjnene, skal du straks skylle med vand eller saltvand i 15 minutter, og derefter påføre 2% novocain. I alvorlige tilfælde, søg lægebehandling.