ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Фторсодержащие полимеры сами по себе инертны и безвредны для организма. Некоторые марки фторполимеров Министерством здравоохранения СССР допущены к использованию в качестве противоподгорающих покрытий, изделия из фторопласта-4 широко и успешно применяются в медицине при протезировании внутренних органов. Однако при йЕгревании фторполимеров выше 200-250°С начинается термоокислительная деструкция, резко повышающаяся с возрастанием температуры выше 320°С (ПТФЭ-выше 400°С). При прогреве суспензионного и дисперсионного ПТФЭ при 370 и 400°С первоначальные потери массы составляют 0,004-0,008 и 0,03-0,08% соответственно, при 425°С-0,15% [34]. О потерях массы другими фторсодержащими полимерами при температурах переработки можно судить по введенному в технические условия показателю термостойкости.
Основными продуктами термоокислительной деструкции фторопласта-4 являются тетрафторэтилен, гексафторпропилен, перфторбутилен, перфторциклобутил, фторфосген (карбонилфто - рид), фторид водорода, оксид и диоксид углерода, аэрозоль вторичной полимеризации тетрафторэтилена. В случае политри - фторхлорэтилена при деструкции образуются низкомолекулярные осколки полимерных цепей, трифторхлорэтилен, фторхлор - пропилены, фтор и фторхлорфосгены, фторид и хлорид водорода, диоксид углерода. Водородфторсодержащие полимеры и сополимеры при деструкцйи выделяют фтор - и фторхлорфосгены, галогенводороды, диоксид углерода.
Образующиеся парогазовоздушные смеси обладают высокой токсичностью. Наиболее токсичными компонентами этих смесей являются перфторизобутилен, фторид водорода (ПДК 0,5 мг/м3), гексафторпропилен, трифторхлорэтилен, фтор - и фторхлорфосгены. Для аэрозолей политетрафторэтилена и других фторполимеров ПДК составляет 10 мг/м3.
При температурах 300-360°С из фторцолимеров в воздух выделяются тетрафгорэтилен, тетрафторид кремния и неиденти - фицированный восковидный вытоп; при температуре 380°С обнаруживают также небольшие количества гексафторпропилена и октафторизобутилена; при температурах выше 400°С происходит быстрый пиролиз с выделением в качестве основных продуктов высокотоксичных веществ-перфторизобутилена и фторфос - гена. Наряду с этим при термическом воздействии в воздух выделяются и мельчайшие частицы (0,1 мкм) пыли фторопластов.
Термостойкость политрифторхлорэтилена ниже, чем у политетрафторэтилена. При 270°С (температуре, при которой обычно происходит переработка фторопласта-3 в изделия) из фторо - пласта-3 в течение 1 ч в воздух поступают токсичные газообразные продукты деструкции в количестве 0,04% от его массы (400 мг на 1 кг полимера). При термоокислительной деструкции фторопласта-3 выделение фторида и хлорида водорода наблюдается при 260°С, фторхлорфосгена-при 360°С. При более высоких температурах в воздухе обнаруживается также и хлорфосген.
Введение в молекулу фторопластов атомов водорода, а также наличие разветвлений с концевыми метильными группами снижает термическую стойкость полимера. Так, из сополимера тетрафторэтилена с этиленом с разветвленной цепью при 275°С в течение 1 ч в газообразные продукты разложения переходит 0,8% его массы.
Вдыхание летучих продуктов деструкции фторсодержащих полимеров и тонкодисперсных частиц пыли вызывает явления, называемые «фторопластовой» или «полимерной» лихорадкой. Основные ее признаки-озноб, высокая температура, раздражение верхних дыхательных путей с сухим кашлем, одышка, потоотделение. При этом могут наблюдаться диффузные поражения почек, печени, мозга [34].
Острое отравление продуктами разложения фторсодержащих полимеров может привести к смертельному исходу. Хроническое воздействие этих веществ в ряде случаев вызывает функциональные расстройства нервной системы, изменения сердечно-сосу - дистой деятельности.
В производственных помещениях, где ведутся работы с фторопластами, должна быть предусмотрена эффективная при- гочно-вытяжная вентиляция с кратностью обмена не менее 8-10. Оборудование для сварки и отбортовки должно быть снабжено местной вентиляцией, в том числе и встроенной. Нагревательные
Устройства сварочных установок необходимо оснащать приборами для автоматического регулирования температуры и автоматической сигнализации о наличии перегрева.
Так как многие продукты разложения фторсодержащих полимеров не имеют запаха, в производственных помещениях желательно устанавливать постоянно действующие газоанализаторы и сигнализаторы, например типа галоидных течеиска - телей ГТИ-6.
В производственных помещениях запрещается курение, так как пыль полимеров, попадая в табак, при его сгорании разлагается и нелетучие продукты разложения попадают в легкие курящего.
Особую опасность представляют пожары в помещении, где находятся фторсодержащие полимеры. При тушении пожаров необходимо применять изолирующие противогазы, а после ликвидации пожара тщательно проветривать помещение.
Рабочие, занятые переработкой фторполимеров и, в частности, их сваркой, должны получать молоко и спецпитание, для них установлен укороченный рабочий день, дополнительный отпуск, периодическое медицинское освидетельствование.
[1] Реакции димеризации и присоединения к двойной связи протекают как по полярному, так и неполярному механизмам, как с фторолефинами, так и с нефторированными олефивами, диенами, непредельными простыми и сложными эфирами, кето - нами и альдегидами [16, с. 284, 288—290]. Наиболее характерны реакции нуклеофильного присоединения. К ТФЭ могут присоединяться аммиак, первичные и вторичные амины, водород, фторангидриды перфторкарбоновых кислот.
Для ТФЭ характерны реакции радикального присоединения галогенов и смешанных галогенидов.
В контролируемых условиях кислород присоединяется к ТФЭ с получением окиси ТФЭ или перекисей [17]. Окись ТФЭ является сырьем для синтеза фторсодержащих мономеров.
ТФЭ склонен к самопроизвольной полимеризации, поэтому его хранят в присутствии добавок стабилизаторов, например
[2] Полученный стереоспецифической полимеризацией.
[3] См. также [59; 142; 143, с. 522—540].
[4] Латентные растворители — вещества с высокой температурой кипения, способные растворять ПВФ при повышенных температурах, но ниже температуры плавления полимера. К числу применяемых латентных растворителей относятся диметилфталат, дибутилсебацинат, диметилсульфоксид, бутиролак - тон и др.
[5] См. также [59; 143, с. 600—617].
[6] Данные В. М. Беляева.
________ подвижности макромолекул и ламе-
180 200 220 лей деформация имеет более пластике
Ческии характер, но переход от ламе - лярной к фибриллярной структуре
Происходит резко 'и качественно не отличается от аналогичных переходов вПЭ. Появление фибриллярной структуры при температуре выше 90°С становится заметным при деформации
Более 50% и также сопровождается а —* (3-переходом. Гетерогенность шейки сохраняется при деформации до 300—400%, после чего микроструктура шейки
Становится гомогенной. Разрушающее напряжение при. растяжении образцов ПВДФ, деформированных на 300%, увеличивается от 160 до 250 МПа (16—25 кге/мм2) при повышении температуры от 20 до 130°С и снова уменьшается вблизи температуры плавления [160].
Можно предположить, что кристаллиты в р-форме и соединяющие их аморфные прослойки в ориентированных образцах ПВДФ являются «несущими» элементами структуры, воспринимающими основную нагрузку при приложении растягивающих усилий, и что существует определенная корреляция между структурой и механическими свойствами ориентированного ПВДФ [160].
[7] См. также Набережных Р. А., Сорокин А. Д., Гальперин Е. Л. и др. Высокомол. соед., 1977, т. Б19, № 1, с. 33—37.
[8] См. также [20, 65].
[9] См. также Гальперин. Е. ЛНабережных Р. А., Цванкин Д. Я■ и &Р* В кн.: Карбоцепные полимеры. М., «Наука», 1977, с. 25—35.
[10] ТПП определяют так же, как и для ПТФХЭ (см. гл. II) при удельной нагрузке 40 кПа (4 гс/мм2).
[11] См. также Будтов В П., Мадорская Л. Я-, Отрадина Г. А. и др. Вы - сокомол. соед., 1977, т. Б19, № 8, с. 567—571.
[12] Прогрев сополимера в запаянной ампуле.
[13] Молекулярная масса определена осмометрическим методом в растворе ау;етопа (данные Л. Н. Веселовской).
Характеристическая вязкость исходного образца сополимера ТФЭ—ВДФ 2,6 дл/г.
[14] Данные А. С. Баркова,
[15] Данные авторов,
[16] Цифры в марке композиции означают: первая — марку фторопласта, последующие — содержание наполнителей.
При проведении таблетирования при 100—150 °С можно использовать лабораторные ручные гидравлические прессы мощностью до 50 кН.