Пластмассы (пластические массы, пластики) - материалы, состоящие в основном из синтетических или естественных высокомолекулярных соединений, которые при переработке приобретают пластические свойства, а в виде готовых изделий являются твердыми телами. Пластмассам присуща высокая прочность при малой относительной плотности, относительна химическая стойкость; они не подвергаются коррозии.
Пластмассы состоят из связующего вещества, пластификатора и наполнителя. Кроме того, в процессе производства применяются смазки, ускорители полимеризации (катализаторы), стабилизаторы, различные добавки и др. Связующими веществами являются синтетические смолы.
Пластификаторами называют малолетучие жидкости, способные растворяться в пластифицирующем материале, придавая продукту пластичность, а в ряде случаев и мягкость. В качестве пластификаторов используют различные органические соединения: сложные эфиры двуосновных кислот (фталаты, каприлаты, эфиры крезолов и фосфорной кислоты и др.), хлорированные дифенилы (например, совол), хлорированные нафталины (например, галовакс), касторовое масло, камфору и мн. др. Пластификаторы иногда входят в пластмассы в значительных количествах. Они не вступают в химическую реакцию с органической основой. Многие пластификаторы способны постепенно выделяться из композиции. Это может быть причиной отравлений. Наполнителями (удешевляющими продукцию и повышающими ее механические свойства) могут быть: слюда, графит, асбест, стекловолокно, сажа, древесная мука и др. В качестве отвердителей применяют: уротропин, окись магния, алифатические амины, ангидриды двуосновных карбоновых кислот и т. д. В качество катализаторов используются органические и неорганические перекисные соединения (перекись водорода, перекись мочевины и др.). Инициаторами обычно служат различные кислоты и минеральные соли. Как стабилизаторы применяются стеараты свинца, кальция, бария, растворимые соли кадмия, амины и др.
При обработке синтетической смолы и полученной на ее основе пластмассы, наряду с остатками незаполимеризованного мономера, токсическое действие могут оказывать сохранившиеся промежуточные продукты реакции - отвердители, стабилизаторы, пластификаторы.
Возможны отравления в результате вдыхания мелкой дисперсной пыли, образующейся как при конденсации паров, так и при обработке пластмасс. Некоторые составляющие, особенно ряд пластификаторов, могут проникать в организм через кожу.
При нагревании смолы или композиции, а также в процессах горячего или холодного отверждения полимера и обработки пластмассы, при которых смолы или другие составные части композиции наносятся на армирующую ткань, увеличивается опасность выделения летучих непрореагировавших продуктов, а при температурах их разложения могут выделяться исходные мономеры и продукты их термического разрушения (газообразные вещества).
В аварийных условиях (при пожаре) возможны острые отравления комплексом высокотоксичных продуктов пиролиза. Отрицательными свойствами полимерных материалов и изделий из них является способность накапливать на своей поверхности заряды статического электричества, а также генерировать на теле человека высокие электрические потенциалы, оказывающие неблагоприятное действие при длительных контактах.
Пластмассы разделяются на 4 группы:
1. Пластмассы на основе высокомолекулярных веществ, получаемые полимеризацией (полиэтилены, поливинилхлорид, фторопласты, полистирольные пластмассы, полиакрилаты и др.).
2. Пластмассы на основе высокомолекулярных веществ, получаемые поликонденсацией (фенопласты, аминопласты, амидопласты, полиэфиропласты, полиуретановые, кремнийорганические пластмассы и др.).
3. Пластмассы на основе химически преобразованных природных веществ (целлулоид, этрол).
4 Пластмассы на основе природных и нефтяных асфальтов и смол (асфальтовые пластмассы).
Полиэтилены получают путем полимеризации этилена. Наиболее широкое применение получил полиэтилен ВД (высокого давления), который используется для изготовления пленки, листов, бутылей, бочек и других разнообразных изделий.
При применении полиэтилена в качестве тары и упаковочного материала для пищевых продуктов не выявлено миграции токсических веществ. Однако при обработке полиэтилена горячим паром (80°С) происходит миграция олигомеров. При нагревании полиэтилена до 150°С выделяется смесь летучих продуктов, содержащих непредельные углеводороды, формальдегид, двуокись углерода, окись углерода.
При еще более высоких температурах выделяются продукты термоокислительной деструкции, оказывающие раздражающее и токсическое действие: они могут вызывать острые и хронические отравления.
Поливинилхлорид (ПВХ) - термопластический материал, получаемый полимеризацией винилхлорида в присутствии эмульгаторов и инициаторов (органические и неорганические перекиси, калия или аммония персульфаты и др.) с добавлением пластификаторов и стабилизаторов (соединения свинца, кадмия и других металлов). ПДК для поливинилхлорида - 6 мг/м3.
При переработке ПВХ воздушная среда может быть загрязнена хлористым винилом и другими летучими органическими веществами (эфирами фосфорной и фталевой кислот и др.). Парогазовоздушные смеси, образующиеся в результате термоокислительной деструкции ПВХ, могут быть причиной острых и хронических профессиональных отравлений.
Симптомы. При хронической интоксикации на фоне неврастенического синдрома наблюдаются явления вегетативно-сосудистой дистонии, желудочно-кишечные нарушения, воспалительные заболевания кожи, верхних дыхательных путей, изменения в легких (хроническая пневмония, явления легочного фиброза). Описаны изменения в костях. Могут быть полиневриты, часто наблюдаются дерматиты, экземы и другие аллергозы.
Полистирольные пластмассы получают путем полимеризации стирола с применением пластификаторов, инициаторов (органических перекисей), минеральных наполнителей и красителей. Из них изготавливают радиоаппаратуру, предметы домашнего обихода, игрушки, тару для упаковки товаров, облицовочную плитку и т. д. Попадание в воздух производственных помещений продуктов термоокислительной деструкции может вызывать острые и хронические интоксикации. Отмечена повышенная заболеваемость ангинами, хроническим тонзиллитом. Основной профессиональной вредностью является загрязнение воздушной среды парами стирола.
Акрилопласты (органические стекла, плексиглас) обладают ценными оптическими и физико-механическими свойствами. К ним относятся полиметилакрилат, полиметилметакрилат, полибутилакрилат. Получаются путем полимеризации эфиров акриловой и метакриловой кислот в присутствии перекисных катализаторов и с введением пластификаторов и красителей.
В производственных помещениях могут выделяться пары, оказывающие раздражающее действие на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей.
Вдыхание высоких концентраций мономера вызывает симптомы острого отравления: слабость, головную боль, головокружение, тошноту, рвоту, кратковременную потерю сознания. Токсическое действие.
Фторопласты - фторопласт-3, фторопласт-4 (политетрафторэтилен). Термостойкий и химически стойкий электроизоляционный материал. Получается путем полимеризации фторпроизводных этилена. При нагревании фторопластов до высоких температур (процесс спекания) воздух производственных помещений загрязняется мономером и высокотоксичными продуктами расщепления. ПДК для фторопластов – 4-10 МГ/М3:
При вдыхании дисперсной пыли может развиться «полимерная лихорадка», напоминающая по своей картине металлическую лихорадку.
В эксперименте установлено, что причиной лихорадки являются как аэрозоль фторопласта, так и газообразные продукты термоокислительной деструкции полимера. Продукты деструкции при нагревании свыше 400°С могут вызвать отек легких. Возможно хроническое действие, при котором отмечаются головные боли, нарушение сна, чувство стеснения в груди, функциональные расстройства нервной системы.
Фенопласты получаются на основе фенолформальдегидных смол (бакелиты равных марок) с наполнителями (каолин, целлюлоза и др.) и отвердителями (уротропин и др.). В зависимости от состава наполнителей и других добавок получают пластмассы (например, текстолит, стекловолокнит, фаолит), обладающие повышенной прочностью и другими ценными физическими свойствами.
В процессе изготовления фенолформальдегидных пресс-порошков, а также при последующей переработке фенопластов и изделий из них, в воздух производственных помещений поступают фенол и формальдегид. При взаимодействии пыли фенопластов с жидкими средами организма также выделяется некоторое количество свободного фенола (или других фенолов) и формальдегида (или других альдегидов). Таким образом, основными профессиональными вредностями на этих предприятиях являются фонол и формальдегид. ПДК для пыли фенопласта - 6 мг/м3.
Аминопласты получают на основе мочевиноформальдегидных, меламиноформальдегидных и других смол. Наполнителями могут быть сульфитная целлюлоза, слюда и др. ПДК для аминопластов - 6 мг/м3.
Воздушная среда на участках получения и обработки этих пластмасс может загрязняться парами аммиака, формальдегида и пылью аминопластов, в которой содержится до 50% свободного формальдегида.
Хроническое воздействие. У работающих могут быть профессиональные контактные и аллергические заболевания кожи и верхних дыхательных путей. Профессиональные дерматиты обычно возникают при содержании формальдегида в смоле выше 2%.
Стеклопластики представляют собой пластмассы, состоящие из стеклянного наполнителя (силикаты кальция и натрия) и связующего. В качестве последнего используют смолы фенолформальдегидные, мочевиноформальдегидные, полиэфиракрилатные, полистирольные, кремнийорганические, эпоксидные и др. В состав связующего, помимо полимеров и их смесей, могут входить растворители, инициаторы и ускорители отверждения, красители.
Стеклопластики применяются в качестве электроизоляционных материалов, высокопрочных конструкционных изделий и др. В производстве стеклопластиков, а также при их применении воздушная среда загрязняется летучими веществами, пылью стеклопластика. Кроме того, при ряде операций имеют место постоянный контакт и загрязнение кожных покровов связующими и другими веществами.
У рабочих производства стеклопластиков на основе фенолформальдегидной, полиэфирной, эпоксидной и полистирольной смол отмечена патология, свойственная воздействию этих смол: признаки поражения центральной и вегетативной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта. Часто встречаются профессиональные дерматозы из-за раздражающего и сенсибилизирующего действия многих ингредиентов стеклопластиков, а также травмирования кожных покровов стекловолокном. Характерны мелкоузелковые ярко-красные высыпания на тыле кистей, предплечий, в сгибах и складках кожи. Распространены поражения ногтей (тусклость, отслоение).
Фурановые фенолформальдегидные смолы получают путем поликонденсации фурилового спирта с фенолформальдегидными смолами. Воздух производственных помещений, помимо мономеров, загрязнен фурфуролом, малеиновым ангидридом, ацетоном.
Возможны токсические поражения печени, аллергические заболевания кожи
Смолы эпоксидные (эпон). Получаются конденсацией эпихлоргидрина со спиртами или фенолами. Для затвердевших смол, которые используются в качестве диэлектриков и изоляционного материала, применяются различные отвердители (полиэтиленполиамины, гексаметилендиамин, диизоцианаты и др.). Затвердевшие эпоксидные смолы используются для изготовления лаков, красок, пропиток и т. д.
В процессе получения эпоксидных смол, а также при их применении воздух производственных помещений может загрязняться исходными продуктами и другими ингредиентами, использованными при получении смолы.
Эпоксидные смолы обладают раздражающими и токсическими, а также сенсибилизирующими свойствами. Это связывают с наличием в смоле реакционно-активных эпо- и гидроксильных групп. Кроме того, раздражающее и сенсибилизирующее действие оказывает большинство других веществ, входящих в композицию смолы (эпихлоргидрин и особенно некоторые отвердители).
При хронической интоксикации - жалобы на раздражение слизистых верхних дыхательных путей и глаз, головные боли, повышенную утомляемость, диспепсические явления.
Объективно: отек век, конъюнктивиты, катаральное состояние верхних дыхательных путей, бронхиальная астма, функциональные расстройства нервной системы с явлениями вегетативной дисфункции. Возможны токсический гепатит, хронический холецистит, гастрит, колит. Кожные заболевания аллергического характера возникают преимущественно па открытых частях тела как в результате непосредственного контакта кожи с эпоксидной смолой и другими ингредиентами, так и при воздействии пыли и летучих веществ.