Bezpieczeństwo pracy podczas prowadzenia procesów kontrolowanej polimeryzacji z przeniesieniem atomu na przykładzie otrzymywania poli(metakrynalu 2-dimetyloaminoetylu)

• Autorzy: Teper I. , Stachurek I. , Górka G.

Identyfikatory

DOI

10.32039/WSZOP/1895-3794-2018-13

Warianty tytułu

Safety during operation of atom transfer radical polymerization on example of receiving poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule1 przedstawiono analizę i ocenę zagrożeń podczas prowadzenie syntezy poli(metakrylanu 2-dimetyloaminoetylu) (PDMAEMA) metodą kontrolowanej polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu (metoda ATRP).Proces polimeryzacji realizowany był na stanowisku zlokalizowanym w laboratorium chemicznym przystosowanym do prowadzenia tego typu prac. Obecnie obserwuje się wzrost zainteresowania wykorzystaniem poli(metakrylanu 2-dimetyloaminoetylu) (PDMAEMA) z uwagi na jego właściwości fizyko-chemiczne, a w szczególności na „czułość” jaką związek ten wykazuje pod wpływem zmiany temperatury i odczynupH. Po podwyższeniu temperatury obserwuje się zmianę właściwości polimeru, takich jak np. rozpuszczalność w wodzie, a właściwość ta z powodzeniem może być wykorzystywana w przemyśle farmaceutycznym, medycznym, np. jako nośnik leków czy też, jako czynnik antybakteryjny. W artykule opisano proces ATRP, jako metodę otrzymywania polimeru DMAEMA z wykorzystaniem najczęściej używanych odczynników chemicznych. Jak pokazują dane literaturowemetoda ta jest coraz częściej stosowanai opisywana w publikacjach do otrzymywania polimerów z grup metakrylanów, ponieważ zsyntezowany w ten sposób produkt posiada pożądany ciężar cząsteczkowy, a także wymaganą strukturę. Najczęściej tą metodą otrzymuje się polimery liniowe, blokowe, gwieździste, a także związki polimerowe o budowie tzw. szczotki. Ocena ryzyka na stanowisku pracy laboranta przeprowadzona została metodą JSA, która zaliczana jest do grupy metod indukcyjnych, matrycowych. W ocenie ryzyka uwzględniono tylko zagrożenia jakie mogą wystąpić podczas prowadzenia polimeryzacji metodą ATRP. Na podstawie wyników przedstawiono działania profilaktyczne, mające na celu zmniejszenie lub całkowite wyeliminowanie zagrożeń, w tym dobór środków ochrony indywidualnej.

EN

The article presents the analysis and assessment of hazards during the synthesis of poly (2-dimethylaminoethyl) methacrylate (PDMAEMA) by atom transfer radical polymerization method (ATRP method).The polymerization process was performed at a station located in a chemical laboratory adapted to carry out this type of work. Currently, an increase in the interest in using of poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate) (PDMAEMA) is observed due to its physical and chemical properties, in particular, the “sensitivity” that this compound shows under the influence of temperature and pH change.After the temperature increase, a change in the properties of the polymer is observed, such as eg water solubility, and this property can be successfully used in the pharmaceutical and medical industries, e.g. as a drug carrier or as an antibacterial agent. The article describes the ATRP process as a method of obtaining DMAEMA polymer using the most frequently used chemical reagents. As the literature data show, this method is increasingly used and described in publications for the preparation of polymers from methacrylate groups because the product synthesized in this way has the desired molecular weight as well as the required structure. Generally, this method produces linear, block and star polymers, as well as polymeric compounds with the construction of so-called brush.The risk assessment at the laboratory workstation was carried out using the JSA method, which belongs to the group of inductive, matrix methods. The risk assessment takes into account only threats that may occur during ATRP polymerization. On the basis of the results, preventive actions have been presented to reduce or completely eliminate hazards, including the selection of personal protective equipment.

Słowa kluczowe

PL

analiza bezpieczeństwa pracy (JSA); kontrolowana polimeryzacja rodnikowa z przeniesieniem atomu; ATRP; poli(metakrylanu 2 dimetyloaminoetylu); PDMAEMA

EN

Job Safety Analysis; JSA; atom transfer radical polymerization; ATRP; poli(2dimethylaminoethyl) methacrylate; PDMAEMA

• Wydawca: Wydawnictwo WSZOP
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Zarządzania Ochroną Pracy w Katowicach
• Rocznik: 2018
• Tom: Nr 1(14)
• Strony: 141--155
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Teper I.

• Wyższa Szkoła Zarządzania Ochroną Pracy w Katowicach, Katedra Inżynierii Środowiska i Higieny Pracy, ul. Bankowa 8, 40-007 Katowice

autor

Stachurek I.

• Wyższa Szkoła Zarządzania Ochroną Pracy w Katowicach, Katedra Zarządzania Bezpieczeństwem Pracy, ul. Bankowa 8, 40-007 Katowice

autor

Górka G.

• Wyższa Szkoła Zarządzania Ochroną Pracy w Katowicach, ul. Bankowa 8, 40-007 Katowice

Bibliografia

• [1] Mendrek B.: Zachowanie gwieździstych kopolimerów metakrylanów w roztworach. Polimery 2016, 6(61), s. 413-420.
• [2] Zhang X., Xia J., Matyjaszewski K.: Controlled/“Living” Radical Polymerization of 2-(Dimethylamino)ethyl Methacrylate, Macromolecules 1998; 31, s. 5167-5169.
• [3] Rabek J.F.: Współczesna wiedza o polimerach, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008.
• [4] Przygocki W., Włochowicz A.: Fizyka polimerów Wybrane zagadnienia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001.
• [5] Pielichowski J., Puszyński A.: Chemia polimerów, Wydawnictwo Oświatowe FOSZE, Rzeszów 2012.
• [6] Kamińska-Bach G.: Polimeryzacja rodnikowa z przeniesieniem atomu (ATRP) jako nowatorska metoda polimeryzacji żyjącej, Farby i lakiery 2012, 1, s. 7-12.
• [7] Olędzka E., Sobczak M., Kołodziejski W.L.: Polimery w medycynie - przegląd dotychczasowych osiągnięć, Polimery 2007, 11-12.
• [8] Matyjaszewski K., Xia J.: Atom transfer Radical Polymerization, Chemical Review 2001, 101, s. 2921-2990.
• [9] Matyjaszewski K., Wang J.S.: Controlled/ “Living” Radical Polymerization in the Presence of Transition-Metal Complexes, J. Am. Chem. Soc.1995, 117, s. 5614-5615.
• [10] Gao H., Ohno S., Matyjaszewski K.: Low Polydispersity Star Polymers via Cross-Linking Macromonomers by ATRP, J. AM. CHEM. SOC. 2006, 128, s. 15111-15113.
• [11] Stachurek I., Binkiewicz P., Górka G.: Otrzymywanie i zastosowanie poli(metakrylanu 2-dimetyloaminoetylu), Materiały konferencji „40 studencka konferencja naukowa innowacje w inżynierii produkcji, technologii materiałów i bezpieczeństwie”, Częstochowa 2016.
• [12] [Internet]http://www.sigmaaldrich.com/MSDS/MSDS/DisplayMSDSPage. do?country=PL&language=pl&productNumber=234907&brand=ALDRIC H&PageToGoToURL=http%3A%2F%2F [dostęp 04.11.2016]
• [13] Overton P., Danilovtseva E., Karjalainen E., Karesoja M., Annenkov V., H.Tenhu, Aseyev V.: Water-Dispersible Silica-Polyelectrolyte Nanocomposites Prepared via Acid-Triggered Polycondensation of Silicic Acid and Directed by Polycations, Polymers for Aqueous Media 2016, special issue.
• [14] Borek-Wojciechowska R., Kurek W.: Ocena Ryzyka Zawodowego a system zarządzania BHP, Politechnika Radomska, Radom 2005.
• [15] Chrószcz B., Hansel J.: Analiza iocena ryzyka zawodowego, Wydawnictwa AGH, Kraków2011.
• [16] Koradecka D.: Bezpieczeństwo i Higiena Pracy, CIOP, Warszawa 2008
• [17] Grausz T.W.: Zagrożenia czynnikami chemicznymi w miejscu pracy, Państwowa Inspekcja Pracy, Warszawa 2013.
• [18] Górka G.: Praca inżynierska pt: Analiza i ocena zagrożeń podczas procesu polimeryzacji metakrylanu 2-dimetyloaminoetylu, Wyższa Szkoła Zarządzania Ochroną Pracy w Katowicach, Wydział Nauk Technicznych, Katowice 2017.
• [19] Eilks I., Gonzales C., Gorczyca P., i inni: Bezpieczeństwo w laboratorium chemicznym Praktyczny poradnik dla nauczyciela, [Internet] http://www.zdch.uj.edu.pl/ documents/87419401/94643856/poradnik.pdf[dostęp 10.10.2016].
• [20] Majchrzycka K., Pościk A.: Dobór środków ochrony indywidualnej. CIOP, Warszawa 2007.
• [21] [Internet]http://www.sigmaaldrich.com/MSDS/MSDS/DisplayMSDSPage. do?country=PL&language=pl&productNumber=234907&brand=ALDRIC H&PageToGoToURL=http%3A%2F%2F [dostęp 04.11.2016].
• [22] [Internet]http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/ 366404?lang=pl&region=PL [dostęp 04.11.2016].
• [23] [Internet]http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/ 254185?lang=pl&region=PL[dostęp 05.11.2016].
• [24] [Internet]http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/ 437867?lang=pl&region=PL[dostęp 05.11.2016].
• [25] [Internet]http://www.sigmaaldrich.com/catal
• [26] [Internet]http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/ 240664?lang=pl&region=PL [dostęp05.11.2016].

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).