Centro de Información de Sustancias Químicas




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fecha de publicación07.01.2016
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Emergencias y Medio Ambiente – CISTEMA



TOXICOCINETICA DE LOS ISOCIANATOS
Los isocianatos son los precursores de los poliuretanos, un tipo de polímeros sintéticos conocidos vulgarmente como plásticos esponjosos, y que son utilizados también como espumas rígidas, lacas, elastómeros e insecticidas. Los isocianatos son compuestos cuya característica común es su elevada reactividad química frente a compuestos que disponen de hidrógenos activos. La reacción química entre los grupos hidroxilo de los polialcoholes y los isocianatos da lugar a los poliuretanos.
Algunas de las formas de acción de los isocianatos sobre los organismos son bien conocidas, mientras que otras manifestaciones permanecen siendo investigadas. Los diferentes efectos sensibilizantes a bajas concentraciones ambientales, e irritantes a altas, así como los efectos carcinógenos, están siendo investigados actualmente.
APLICACIONES
Insecticidas

Las formas no poliméricas de isocianatos se utilizan como insecticidas, explosivos y otros productos biológicamente activos.

Muchos de ellos se producen a partir de un isocianato por reacción con una cadena mono hidroxílica. Todos ellos poseen la característica de contener en su estructura química al grupo uretano, el cual constituye el grupo activo de acción tóxica.
Espumas flexibles

Otros usos se han derivado de su adhesividad, su dureza y de las características de su superficie para la obtención de colas, elastómeros y revestimientos de superficies.

La espuma de poliuretano se obtiene mezclando un isocianato con un poliol, que determina la inmediata liberación de anhídrido carbónico. A mezclas de líquidos volátiles se añaden aminas, obteniéndose una textura comparable a las de las microfibras. La consistencia exacta que se desee se logra gracias a la adición de otras sustancias tensoactivas o endurecedores. Este mismo principio se utiliza en otras aplicaciones de los isocianatos.
Espumas rígidas

Se obtienen principalmente a partir del MDI y de mezclas de poliisocianatos aromáticos. El proceso consiste en la inyección del poliuretano en un molde, o bien por técnica aerográfica mediante pistola. Se utiliza generalmente para efectuar aislamientos y recubrimientos en autocares, contenedores, embarcaciones y otros productos.
Adhesivos

La forma de aplicación de los adhesivos depende ante todo de la viscosidad de la mezcla.

La aplicación mediante pistola requiere siempre la utilización de productos de dos componentes. Estos aparatos dosifican la resina y el endurecedor mediante una bomba, mezclándolos en una cámara y proyectando el adhesivo originado fuera de la pistola en forma de chorro o pulverizado.
Moldes

La mezcla de arena con aceite de linaza, un secativo metálico y un 0.3% de MDI sirve para la fabricación de moldes extremadamente resistentes al calor, que se utilizan para el moldeo en fundiciones de aluminio y de hierro colado.
Gomas

Las gomas blandas se obtienen a partir del TDI y se emplean en la fabricación de rodillos de imprenta y en la elaboración de juntas para filtros de aire de automóviles.
La aplicación se realiza normalmente mediante pistola de bicomponentes, consiguiendo las caraterísticas de la goma al aprovechar el dióxido de carbono producido en las reacciones secundarias.
Las gomas duras se obtienen a partir del MDI, por reacción previa con poliésteres y posterior con polioles.
Lacas

Generalmente se usan isocianatos disueltos en hidrocarburos alifáticos o aromáticos, que al evaporarse a temperatura ambiente inducen a la reacción del TDI con el poliol.
La mayoría de las pinturas y barnices de poliuretano liberan un cierto porcentaje de isocianato libre, por lo que estas aplicaciones son las de más riesgo.
Los recubrimientos con poliuretanos dan especial resistencia a la corrosión de los metales y una gran impermeabilidad, utilizándose actualmente con gran profusión para recubrir el interior de las latas destinadas a contener alimentos.
EFECTOS A LA SALUD
Las primeras manifestaciones clínicas desencadenadas por la exposición a los isocianatos se observaron en pequeñas secciones y talleres al introducirse las primeras espumas blandas de poliuretano, donde se procedía a manipularlo en condiciones higiénicas deficientes.
Las industrias mas afectadas, en primer lugar fueron las plantas de procesado o manipulado y posteriormente, al aumentar la producción de las materias primas, se afectaron también las plantas enteras de obtención de isocianatos.
La exposición a los isocianatos origina una patología muy diversa atendiendo al tipo de producto, a la concentración del mismo, al tiempo de exposición, a la zona de contacto y a una cierta predisposición individual.
Contacto con la piel: es frecuente la dermatitis por contacto, pudiéndose observar alergias cruzadas entre distintos isocianatos y otros grupos funcionales, como la para fenileno dinamina.
Contacto con los ojos: trastornos irritantes sobre las mucosas oculares (ligera alteración del epitelio anterior de la córnea, con irritación de la conjuntiva palpebral y ocular).
Inhalación: la patología respiratoria debida a los isocianatos es la más grave de las observaciones. Es la que en ocasiones puede producir la muerte. Esta patología es muy variable y depende del tipo de isocianato causante, de la concentración ambiental, de los contactos previos habidos con el mismo, y de ciertos factores de susceptibilidad individual.
Los riesgos de los isocianatos varían de unos a otros, a continuación se mencionarán los de los productos más comunes:

2,4-Toluen-diisocianato. Sustancia volátil y muy utilizada en la industria. Inicialmente se presenta irritación de la conjuntiva, lagrimeo e irritación de la faringe. Más adelante se presentan problemas respiratorios, con una tos seca, dolor torácico sobre todo retroesternal, dificultad respiratoria y malestar. Estos síntomas empeoran durante la noche y desaparecen por la mañana, con una ligera expectoración mucosa. Los estudios radiológicos y humorales por regla general son negativos y el paciente casi siempre se recupera, sin que queden secuelas, al abandonar la zona contaminada.

Difenil metano-4,4-diisocianato. Esta sustancia es menos volátil y sus vapores son peligrosos cuando la temperatura alcanza los 75 oC.

Hexametileno diisocianato. Esta sustancia se utiliza menos y es altamente irritante para la piel y los ojos. Las alteraciones más comunes producidas por ella son del tipo de blefarocunjuntivitis.

1,5-Naftileneo-diisocianato. Este isocianato se usa poco en la industria. Se han producido intoxicaciones consecutivas a la exposición de vapores del mismo calentados a más de 100 oC.

ORIENTACIONES PREVENTIVAS



La manipulación de compuestos que contengan grupo isocianato entraña una serie de riesgos para la salud de los trabajadores que exigen la adopción de una serie de medidas tendientes a minimizar la presencia de sus vapores en el ambiente laboral y/o prevenir la acción tóxica de éstos.
Desde un punto de vista preventivo el orden de preferencia en la realización de esas medidas es la siguiente:


  • Sustitución si es técnicamente posible de los productos manipulados, por otros cuya presión de vapor sea menor.

  • Confinamiento físico de los procesos u operaciones cuando sea posible.

  • Ventilación exhaustiva de los locales de trabajo optando siempre por la extracción localizada en los focos de emisión de contaminantes frente a la ventilación general de las naves.

  • Utilización de los elementos de protección adecuados.

  • Adopción de hábitos de trabajo, por parte de los operarios, que reduzcan el riesgo.



ELEMENTOS DE PROTECCION PERSONAL



Como se puede observar, el componente crítico durante la elaboración de espumas es el Isocianato, generador de sustancias altamente tóxicas para el organismo como lo es el Cianuro en forma de ácido cianhídrico. La toxicidad de los cianuros depende de la facilidad con que son convertidos a HCN. El ácido cianhídrico presenta gran afinidad por el hierro trivalente, y al ser absorbido reacciona fácilmente con el Fe+3 presente en la oxidasa citrocrómica de los mitocondrias, inhibiendo la respiración celular, lo cual conduce a acidosis láctica e hipoxia citotóxica. Debido a que la utilización de oxígeno se ve bloqueada, la sangre venosa es oxigenada y generalmente presenta color rojo brillante como la sangre arterial. Se estimula la respiración debido a la respuesta de las células quimioreceptivas por la deficiencia de oxígeno. Se observa una estimulación transitoria del SNC con hipernea y dolor de cabeza. Finalmente ocurren convulsiones hipóxicas y muerte por paro respiratorio.
Dado el riesgo que implica trabajar con estos productos, lo mas indicado es establecer, como primera medida, sistemas de ventilación muy eficientes que se ubiquen cerca de la fuente generadora, los cuales evacuarán al exterior, hacia una zona donde no exista el riesgo de contaminaciones secundarias en el ambiente laboral. Este tipo de controles minimiza el factor de riesgo para los trabajadores y en combinación con los Elementos de Protección Personal se logran óptimos resultados.
Todos los isocianatos mencionados anteriormente coinciden en tener un TWA del orden de 0.005 ppm. Es decir, que la concentración máxima permisible en el ambiente laboral es extremadamente baja. Por lo anterior, la mejor protección respiratoria se obtiene utilizando un equipo de protección con línea de aire. Para éste tipo de equipo se utiliza máscara full-face (máscara completa) con filtro para vapores orgánicos, que protege tanto la piel del rostro como los ojos y las vías respiratorias, logrando con ello aislar al trabajador de la atmósfera laboral.
Otra área del cuerpo que se debe proteger es la piel y las manos (peligro de dermatitis). Por lo anterior se recomienda utilizar traje fabricado en butilo, CPF3 ó cacho nitrilo tipo overol con capucha; se recomiendan los trajes marca Kappler.
La mejor protección para las manos la ofrecen los guantes fabricados en caucho butilo, caucho nitrilo, P.V.A. o 4H que también se encuentra en el mercado como Silver Shield.

FUENTE CONSULTADA:



ENCICLOPEDIA DE SALUD Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO. Oficina Internacional de Trabajo. Editado por Luigi Parmeggiani. Páginas 1384 y 1385.


  • Fecha de elaboración: 13/02/2007




  • Elaborado por:

Claudia Ospina Prieto

Asesor en Riesgo Químico Firma _____________________


  • Revisado por:



Profesional de CISTEMA Firma _____________________

"Nota: La información anterior se presenta de manera práctica, sencilla y orientadora, no es exhaustiva ni producto de nuestra propia investigación; intenta resumir temas específicos y está basada en fuentes consideradas veraces. Sin embargo, debido a la rapidez con que fluye la información, el lector no está eximido de obtener información suplementaria mas avanzada y acatarla o no, depende exclusivamente del usuario. El autor no se hace responsable por las consecuencias derivadas de la aplicación de estas recomendaciones."



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