ایزوفورون دی ایزوسیانات (Isophorone Diisocyanate)

معرفی اجمالی ایزوفورون دی ایزوسیانات

ایزوفورون دی ایزوسیانات که با نام اختصاری IPDI نیز شناخته می­‌شود، مایعی به رنگ شفاف تا زرد روشن است. فرمول مولکولی این ماده  C₁₂H₁₈N₂O₂ می­‌باشد. IPDI از دسته ماده­‌هایی است که به خودی خود پایدار هستند ولی در دما و فشار بالا می‌­توانند ناپایدار شوند. از این ماده به عنوان مواد اولیه برای پلی اورتان­‌ها از جمله رنگ­‌های پلی اورتان، لاک‌­ها و الاستومرها کاربرد دارد. کد شناسایی یا شماره CAS این ماده نیز برابر 9-71-4098 می‌­باشد.

IPDI به طور کلی سمی است و از طریق استنشاق و جذب توسط پوست به بدن آسیب می­‌رساند. از این رو در صورت قرار گرفتن در معرض بخارات هوای ایزوفورون دی ایزوسیانات سمی، ممکن است دچار سوزش چشم، خس‌خس سینه، تنگی نفس، آسم و سرفه شوید. این مایع قابل احتراق می­‌باشد و در صورت افزایش بیش از حد دما و تراکم بخار، منفجر می­‌شود.

معرفی تخصصی IPDI

IPDI که در گروه واکنشی ایزوسیانات­‌ها و ایزوتیوسیانات­‌ها قرار دارد، دارای نام­‌های متعدد زیادی است. ایزوفورون دی ایزوسیانات، 5-ایزوسیاناتو-1-(ایزوسیاناتومتیل)-1،3،3-تری متیل سیکلوهگزان و ایزوفورون دی آمین دی ایزوسیانات معروف‌ترین آنان هستند. این ماده نیز مانند بیشتر عضوهای گروه ایزوسیانات‌­ها با آب واکنش شدید می‌­دهد و سریعاً تجزیه می‌­شود. پس این ماده باید از تماس مستقیم با هوا و آب به ­دور باشد. IPDI با هر نسبتی در استرها، کتون­‌ها، اترها و هیدروکربن­‌های آروماتیک محلول است. از طرفی ایزوفورون دی ایزوسیانات با تمام موادی که دارای هیدروژن فعال هستند، واکنش شدید نشان می­‌دهد. از این دسته مواد می‌­توانیم به آب، الکل­‌ها، فنل­‌ها، آمین‌­ها، مرکاپتان­‌ها، آمیدها، یورتان­‌ها و اوره‌­ها اشاره کنیم. کارایی اصلی IPDI، ساخت پلی اورتان­‌هایی با پایداری بسیار بالا است.

درباره نحوه تولید و فرمولاسیون ایزوفورون دی ایزوسیانات

IPDI یک دی ایزوسیانات است که در آن دو گروه ایزوسیانات، توسط یک جایگزین ایزوفرون به هم متصل شده‌اند و دارای فرمول شیمیایی (CH₃)₂C₆H₇(CH₃)(N=C=O)CH₂N=C=O است. در ساختار این مولکول، دو پیوند دوگانه (C=O)، دو پیوند دوگانه (N=C) و یک پیوند کووالانسی وجود دارد. IPDI با 12 اتم کربن، 2 اتم نیتروژن و 2 اتم اکسیژن جزو مولکول‌های سنگین به‌ حساب می­‌آید. وزن مولکولی این ماده نیز 222.28 گرم بر مول است.

مسیر مرسوم برای تولید و ساخت ایزوسیانات­‌ها در مقیاس صنعتی با فسژناسیون آمین­‌های مربوطه انجام می­‌پذیرد. به عنوان مثال برای تولید ایزوفورون دی ایزوسیانات، لازم است ایزوفورون دی آمین با فسژن ترکیب شود. پس از مدتی ثابت شد که استفاده از این روش برای ساخت ایزوسیانات­‌ها، اثرات مخربی بر سلامت انسان‌­ها و محیط زیست به جا می­‌گذارد. در اواسط دهه 1980، راه حل جدیدی برای ساخت این ماده کشف شد. در این روش ایزوفورون دی آمین با مونوکسید کربن واکنش داده و نوعی آلدهید را تولید می­‌کنند. سپس این آلدهید به صورت کاتالیزوری به IPDI تبدیل می‌­شود. در این روش دیگر فسژن در واکنش وجود ندارد و محیط زیست کمتر آسیب می‌­بیند.

کاربرد IPDI در صنایع مختلط

همانطور که پیش از این اشاره کردیم، ایزوفورون دی ایزوسیانات از گروه واکنشی ایزوسیانات­‌ها است. ایزوسیانات­‌ها دارای حلقه­‌ای با پایداری حرارتی بالا در ساختار خود می­‌باشند. به همین دلیل کاربرد­های گسترده‌­ای مانند فوم‌­های سخت و چسب­‌های مقاوم در برابر حرارت دارد.

IPDI به عنوان یک مونومر مورد استفاده در ساخت رزین­‌های پلی­ استری و پلی اورتانی استفاده می‌­گردد. پلی اورتان دسته‌­ای از مواد شیمیایی است که از پلی‌­اول­‌ها و ایزوسیانات­‌ها ساخته می‌­شود. این مواد دارای پایداری بالا و مقاوم در برابر تغییر رنگ می­‌باشند. پلی اورتان در دنیای صنایع کاربردهای بسیار زیادی دارد. از این دسته از کاربردها می‌­توان به ساخت فوم‌­های نرم، فوم‌­های سخت، ترموپلاستیک­‌ها، رزین، رنگ و پوشش اشاره کرد. به عنوان مثال فوم­‌های روکشی در صنایع مبلمان از جنس پلی­‌اورتان می‌­باشند.

سایر کاربرد­های صنعتی ایزوفورون دی ایزوسیانات

• چسب­‌ها و مواد شیمیایی درزگیر
• واسطه‌­ها
• حلال­‌ها
• پوشش‌­های کف
• پوشش‌­های پودری الکترواستاتیک
• لعاب­‌های پلی اورتان
• کاربردهای پوشش صنعتی
• تولید کامپوزیت­‌های پلاستیکی
• نقاشی (رنگدانه‌­ها، بایندرها و بیوسیدها)
• درزگیرها
• و…

نحوه حمل و نقل و نگهداری این ایزوسیانات

ایزوسیانات­ه‌ا در ظروف فولاد ضد زنگ نگهداری می‌­شوند. از این رو IPDI نیز در مخازن یا کانتینرهایی از این جنس­ در راه­‌های جاده‌­ای، ریلی و دریایی حمل می­‌گردد. به این خاطر که در هوا میزان قابل توجهی بخار آب وجود دارد، درون این ظروف گازهای بی‌اثر یا پتوی هوای خشک نگهداری می‌­شود. اکسیزان با سابقه طلایی که در حمل انواع مواد شیمیایی در سراسر کشور دارد، ایزوفورون دی ایزوسیانات را در حجم دلخواه‌تان، به مکان دلخواه شما مصرف‌کننده محترم ارسال می­‌کند. باید بدانید که بر روی ظروف و بشکه­‌های حمل این ماده 4 برچسب مواد سمی حاد، تحریک‌کننده، خطر برای سلامت و خطر برای محیط زیست درج شده است.

همان گونه که قبل‌تر اشاره کردیم، مکانی که ظروف ایزوفورون دی ایزوسیانات در آن قرار دارند باید مکانی سرد و خشک به همراه تهویه مناسب باشد. در برخی موارد، دور ظروف IPDI یک پتوی هوای خشک کشیده می­‌شود تا با رطوبت اتمسفر واکنشی نداشته باشد. نقطه اشتعال IPDI بیشتر از 200 درجه فارنهایت می­‌باشد. همچنین نقطه جوش این ماده در فشار 10 میلی‌متر جیوه، 316 درجه فارنهایت است. از ظروف این وسیله باید در مقابل هر نوع آسیب فیزیکی محافظت کرد. زیرا آسیب فیزیکی منجر به گرم شدن ظرف می‌­شود و گرم‌شدن ظرف می­‌تواند خطر شعله‌ور شدن ماده را بالاتر ببرد.

نکات مربوط به حفظ ایمنی در برابر ایزوفورون دی ایزوسیانات

به طور کلی IPDI برای سلامتی انسان زیان‌بار است. استنشاق، بلع، تماس با بخارات، غبار یا مایع ایزوفورون دی ایزوسیانات می­‌تواند باعث آسیب شدید، سوختگی یا حتی مرگ شود. تماس پوستی با این مایع نیز می­‌تواند باعث سوختگی شدید موضعی گردد. همچنین این ماده چشم را به شدت تحریک می‌­کند. استنشاق مکرر یا طولانی مدت نیز می‌­تواند منجر به آسم و آلرژی گردد.

توجه داشته باشید که واکنش IPDI با آب یا هوای مرطوب می­‌تواند باعث آزادشدن گازهای سمی، خورنده یا قابل اشتعال شود. همچنین در صورتی که این ماده با  آب تماس پیدا کند، می‌­تواند گرمای زیادی ایجاد کند که باعث افزایش غلظت بخار در هوا می­‌شود. آتش حاصل از این ماده نیز گازهای تحریک کننده، خورنده و سمی تولید می­‌کند. رواناب حاصل از آتش یا آب رقیق کننده این ماده نیز ممکن است خورنده یا سمی باشد.

نکته‌­های مهم ایمنی در خصوص چشم

شخص قربانی را از محل پرخطر به محلی سالم با هوای آزاد ببرید. علائم حیاتی مانند نبض و میزان تنفس قربانی را مورد ارزیابی قرار دهید. اگر قربانی نفس نمی­‌کشد به او تنفس مصنوعی بدهید. در صورتی که قربانی نبض نداشت، عمل CPR را انجام دهید. اگر ایزوفورون دی ایزوسیانات در مجاورت چشم قربانی قرار گرفته است، چشم‌­ها باید حداقل به مدت 15 دقیقه با آب ولرم شستشو شوند. هنگام شستن چشم‌­ها، پلک­‌های بالا و پایین را باز و بسته کنید. سریعاً پس از اتمام شستشو قربانی را به نزدیک‌ترین مرکز درمانی برسانید. برای عدم آسیب چشم از محافظ صورت و چشم در ترکیب با محافظ تنفسی استفاده کنید.

نکته‌های مهم ایمنی در خصوص پوست

قربانی را از محل آلوده به مکانی بدون آلودگی ببرید. پرسنل اورژانس حاضر در صحنه، باید از قرار گرفتن خود در معرض ایزوفورون دی ایزوسیانات جلوگیری کنند. علائم حیاتی مانند نبض و تنفس قربانی را بررسی کنید. اگر نتوانستید نبض را تشخیص دهید، عمل CPR را انجام دهید. در صورتی که بیمار نفس نمی­‌کشید، به او تنفس مصنوعی بدهید. بعد از آن به شخص قربانی اکسیژن 100 درصد مرطوب تزریق کنید. سپس لباس‌­های آلوده شخص قربانی را از بدنش خارج  کنید. بعد از انجام این مراحل، نواحی از پوست که توسط IPDI آلوده شده است را با آب فراوان بشویید. سپس قربانی را به نزدیک‌ترین بیمارستان برسانید. برای جلوگیری از مسمومیت پوستی، باید از هرگونه تماس فیزیکی مستقیم با IPDI پرهیز کنید. در نتیجه توصیه می‌شود هنگام کار با این ماده، دستکش و لباس تمام محافظ بپوشید.

نکته‌های مهم ایمنی در خصوص تنفس

در صورتی که قربانی دچار استنشاق IPDI شد، سریعاً او را به مکانی با هوای تازه منتقل کنید. علائم حیاتی از جمله نبض و تعداد تنفس را ارزیابی کنید و میزان تنفس و نبض را به خاطر بسپارید. اگر نبض تشخیص داده نشد، CPR (احیای قلبی) انجام دهید. در صورتی که شخص قربانی نفس نمی­‌کشد به او تنفس مصنوعی بدهید. برای جلوگیری از مسمومیت خود، از تنفس دهان به دهان خودداری کنید. سپس فوراً به قربانی اکسیژن 100 درصد مرطوب تزریق کنید. برای جلوگیری از مسمومیت خودتان، از تنفس دهان به دهان خودداری کرده و از ماسک اکسیژن استفاده کنید. بعد از انجام اقدامات اولیه، شخص قربانی را سریعاً به نزدیک‌ترین مرکز درمانی ببرید. برای پیشگیری از استنشاق این ماده، از محافظ تنفسی و سیستم بسته استفاده کنید.

نکته‌های مهم ایمنی در خصوص بلع IPDI

ابتدا علائم حیاتی را در قربانی ارزیابی کنید. اگر قربانی نبض نداشت، CPR را شروع کنید. اگر قربانی نفس نمی‌­کشید، به صورت غیر مستقیم به او تنفس مصنوعی بدهید. برای این کار می‌­توانید از یک ماسک اکسیژن استفاده کنید. دقت کنید که اگر قربانی هوشیار است، او را وادار به استفراغ نکنید! بهتر است به قربانی 50 تا 100 گرم ذغال چوب فعال (اکتیو) بدهید. مقدار ذغال چوب فعال اشاره شده را با 125 تا 250 میلی‌لیتر آب مخلوط کنید. این مخلوط را به قربانی بدهید تا بنوشد. سپس سریعاً قربانی را بیمارستان منتقل کنید. برای پیشگیری از بلع IPDI بهتر است در محیط کار با ایزوفورون دی ایزوسیانات، غذا نخورید و سیگار نکشید.

نکات مربوط به اطفای حریق ایزوفورون دی ایزوسیانات

همان‌طور که اشاره شد، IPDI قابل اشتعال است. در آتش‌سوزی­‌های کوچک، با استفاده از مواد شیمیایی خشک، دی‌ اکسید کربن، آب یا فوم الکلی آتش را مهار کنید. اگر آتش‌سوزی وسیع بود، از اسپری آب، پودر یا کف استفاده کنید. پوشش کسانی که فرایند اطفای حریق این ماده را انجام می‌­دهند، از اهمیت بالایی برخوردار است. این اشخاص باید لباس‌­های دارای دستگاه تنفس مستقل، دستکش­‌های لاستیکی و چکمه به تن داشته باشند. اگر مقدور است، ظروف سالم را از محیط آتش دور کنید. برای جلوگیری از احتراق، در مکان کار با IPDI نباید شعله آتش وجود داشته باشد.

نکته‌های مهم ایمنی در خصوص دفع

مطلوب ترین اقدام برای دفع IPDI، استفاده از یک محصول شیمیایی جایگزین با تمایل ذاتی کمتر برای آسیب‌­های زیست محیطی است. بهتر است برای آسیب نرساندن به محیط زیست، هر مقدار از این ماده که استفاده نشده است را به سازنده یا تامین کننده برگردانید. فاضلاب ناشی از مهار آلاینده‌ها، تمیزکردن لباس‌­ها، تجهیزات محافظ یا… باید از نظر غلظت مواد شیمیایی بررسی شوند. این غلظت‌­ها باید کمتر از معیارهای تخلیه و دفع زیست محیطی باشند.

ضایعات غلیظ از تجهیزات تقطیر و محافظ، در زباله سوزهای ویژه‌ای سوزانده می‌­شود. از بهترین روش­‌هایی که تا به امروز برای دفع IPDI شناخته شده است می‌­توان به سوزاندن، هیدرولیز قلیایی و تخلیه به فاضلاب اشاره کرد.