吸水樹酯製程安全性探討 103-S321

丙烯酸是吸水樹脂製程當中，相當重要的原料；主要原因在於聚丙烯酸鹽類可作為超吸水材料，這是目前生產最多的一類合成超吸水性樹脂，由丙烯酸或其鹽類與具有二官能基的單體共聚而成，這類產品吸水倍率較高，一般均在千倍以上，因此丙烯酸在吸水樹脂工業上佔了很重要地位，使用量相當大。在儲存與應用或純化上會產生自聚行為放出大量的熱產生火災爆炸之危害，主要原因是由於丙烯酸具有共軛雙鍵，化學性質活潑，遇光、熱、過氧化物等容易產生斷鍵而發生聚合；此外，丙烯酸本身有較強的腐蝕性，易燃。受熱易分解產生有毒氣體，因此與丙烯酸相關的職災事件不斷頻傳。

因此，為了加強丙烯酸相關職災危害的預防，本計畫有系統地對此化學品進行研究，包括丙烯酸相關國內外職災案件的收集整理還有現場訪視，以釐清可能發生職災的原因；此外，也對於丙烯酸的聚合機制、不同條件的聚合放熱反應量、起始物對丙烯酸的影響、不同能量光線照射等參數探討丙烯酸經不同環境下其溫度以及分子量的變化情形進行探討，進一步瞭解丙烯酸發生自聚合之可能機制。結果發現，產生聚合反應的熱失控之兩大主要原因為(1)冷卻能力不足和(2)聚合反應時瞬間產生大量的熱。冷卻能力不足又可再細分為攪拌失效、溫控失效和冷卻系統失效。

因此，建議可以使用鐵來作為儲存槽與攪拌槽之材質，不僅能避免儲存時溫度失控，亦可降低聚合反應產生Gel effect之現象，並且希望避免使用單體濃度100%之丙烯酸進行聚合反應，容易產生溫度失控之現象。

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