Isocyanat

Isocyanate sind reaktionsfreudige Ester der Isocyansäure mit einer oder mehreren N=C=O Atomgruppen. Sie zählen zu den organischen Verbindungen.

Verwendung

Werden Verbindungen mit zwei Isocyanat-Gruppen im Molekül mit zweiwertigen Alkoholen zur Reaktion gebracht, so laufen Polyadditions-Reaktionen ab und es entstehen Polyurethane. Ist gleichzeitig auch noch Wasser (z. B. Luftfeuchtigkeit) vorhanden, läuft die Reaktion auch über die instabilen Carbamidsäuren ab, die unter Kohlendioxid-Abspaltung zerfallen. Das hierbei entstehende Gas ist für die Schaumbildung bei Polyurethanschäumen verantwortlich. Das gleichzeitig entstehende Amin kann mit einem weiteren Isocyanat zu einer Harnstoffverbindung reagieren. Bei der Härtung von Polyisocyanaten mit Wasser werden also Polyharnstoffe gebildet. So lassen sich auch einkomponentige Produkte (PUR-Harze, -Lacke, -Schaumstoffe und -Klebstoffe) herstellen, die das zur Härtung erforderliche Wasser als Wasserdampf aus der Umgebungsluft beziehen. Dünne Schichten härten ohne Aufschäumen aus, soweit das Basismaterial eine genügende Durchlässigkeit für Kohlendioxid besitzt.

Gesundheitliche Aspekte

Die große Reaktionsfreudigkeit der Isocyanate ist für ihre Giftigkeit und starke Reizwirkung auf Haut und Schleimhäute der Atemwege verantwortlich. Beim Arbeiten mit isocyanathaltigen Produkten werden Isocyanate vor allem eingeatmet, daneben auch über die Haut aufgenommen. Die starke Giftigkeit führte bereits sehr früh zu Luftgrenzwerten am Arbeitsplatz im Bereich von 0,01 ppm.

Des weiteren wirken Isocyanate stark sensibilisierend. Die sensibilisierende Wirkung an der Haut ist von geringerer Bedeutung, die am Atemtrakt steht im Vordergrund (Isocyanat-Asthma). Sensibilisierungen entstehen, wenn die Exposition regelmäßig über den Grenzwerten liegt oder nach nur wenigen besonders hohen Expositionen. In den letzten Jahren sind Isocyanate in den Industrieländern zu einer der Hauptursachen berufsbedingter obstruktiver Atemwegserkrankungen geworden. In Deutschland wurden Erkrankungen durch Isocyanate 1993 in die Berufskrankheiten-Liste aufgenommen. Der Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften errechnete für das Isocyanat-Asthma, aus Daten der Jahre 1993-1996, eine jährliche Inzidenzrate von etwa 1,5 Fälle pro 1.000 Personen unter Risiko.

Einzelne Isocyanate erzeugen im Tierversuch Lungenkrebs. Ursache ist vermutlich die chronische Reizwirkung auf das Lungengewebe.

Quellen

chemie.de (Online-Quelle), aufgerufen am 12.03.2014
gesundheitsamt-bw (Online-Quelle), aufgerufen am 12.03.2014
abekra.de (Online-Quelle), aufgerufen am 12.03.2014