Isocyanater
Allmänt om isocyanater
Polyuretaner tillverkas genom polymerisation av isocyanater (härdningsdel) och polyfunktionella alkoholer (polyoldel). De vanligaste isocyanaterna innehåller två kraftigt reaktiva isocyanatgrupper (diisocyanater). Inom industrin används dessutom i stor utsträckning olika prepolymerblandningar av isocyanater. Isocyanatgruppen (-NCO) är ett kännetecken för isocyanater i kemiskt, tekniskt och hälsomässigt hänseende.
Polyuretaner används bl.a. i målarfärger, ytbeläggningar, PU-skum, isoleringar och lim. En helt härdad produkt innehåller inte längre reagerande, sensibiliserande isocyanatgrupper och är säker att hantera. Värmenedbrytning kan dock orsaka att skadliga isocyanater frigörs från härdade produkter i arbetsluften, t.ex. när man svetsar ytor målade med PU-färg eller rör isolerade med PU-skum.
Sedan augusti 2023 har utbildning i säker användning av diisocyanat varit obligatoriskt för personer som hanterar dessa ämnen i arbetet, till exempel inom industrin eller som självständiga yrkesutövare. Med hjälp av utbildningen strävar man efter att minska arbetsrelaterade sjukdomar orsakade av diisocyanater.
Bekanta dig med Arbetshälsoinstitutets webbutbildning ”Säker andvändning av diisocyanater” (på finska) som är anpassad för finländska förhållanden.
Användning och förekomst av isocyanater i arbetet
De vanligaste diisocyanaterna
Av toluendiisocyanat (TDI) tillverkas i huvudsak mjuka skumplastprodukter. Det används dessutom vid tillverkning av tvåkomponentsfärger, lim och lack.
Metylendifenyldiisocyanat (MDI) används i huvudsak vid framställning av styva polyuretanprodukter och isoleringar samt i polyuretanskum och -ytbeläggningar. Det är dessutom en vanlig råvara i uretanlim. Polymer MDI (PMDI) är en teknisk blandning av både MDI-monomer och dess prepolymerer.
Hexametylen-1,6-diisocyanat (HDI) och dess prepolymerer används särskilt i härdare till sprutfärger och ytbeläggningar.
Isoforondiisocyanat (IPDI) används i färger, lim och tätningsmedel.
Monoisocyanater och isocyansyra
Monoisocyanater används veterligen inte inom industrin i Finland, men isocyansyra och monoisocyanater frigörs i arbetsluften till följd av värmenedbrytning av material som innehåller isocyanat eller i industriprocesser som använder isocyanater. Isocyanatmonomer kan uppstå på grund av värmen från en produkt som ursprungligen inte har innehållit isocyanater, till exempel vid polymerisation av fenol-formaldehyd-harts vid hög temperatur (~250°C).
De vanligaste monoisocyanaterna i arbetsluften är fenylisocyanat (PhI), metylisocyanat (MIC), propylisocyanat (PIC) samt isocyansyra (ICA). Fenylisocyanat (PhI) kan också finnas som förorening i kommersiell MDI.
Tabell 1: De vanligaste isocyanaterna.
Isocyanat |
Förkortning |
CAS-nr |
| Aromatiska diisocyanater | ||
| 2,4-toluendiisocyanat | 2,4-TDI | 584–84–9 |
| 2,6-toluendiisocyanat | 2,6-TDI | 91-08-7 |
| 4,4’-metylendifenyldiisocyanat | MDI | 101–68–8 |
| polymer MDI (teknisk blandning) | PMDI | 9016–87–9 |
| Alifatiska diisocyanater | ||
| hexametylen-1,6-diisocyanat | HDI | 822–06-0 |
| isoforondiisocyanat | IPDI | 4098–71–9 |
| HDI-prepolymerer | ||
| HDI-isocyanurat, -biuret, -uretidon (teknisk blandning) | - | 28182–81–2 |
| Monoisocyanater | ||
| fenylisocyanat | Phl | 103–71–9 |
| metylisocyanat | MIC | 624–83–9 |
| etylisocyanat | EIC | 109–90–0 |
| propylisocyanat | PIC | 110–78–1 |
| Isocyansyra | ICA | 75–13–8 |
Exponering för isocyanater i arbetet
Andelen diisocyanater i luften på arbetsplatsen beror på deras kemiska egenskaper, användningssätt, bruksmängder, ventilationen i utrymmet och användningstemperaturerna.
MDI avdunstar dåligt i rumstemperatur, men vid t.ex. omfattande polyuretanbesprutningar kan halterna stiga till en skadlig nivå. Eftersom TDI och HDI har relativt högt ångtryck kan det förekomma betydande halter i luften på arbetsplatsen i normal rumstemperatur. Halterna av HDI och HDI-prepolymerer, som ofta används i färger vid sprutmålning, kan vara höga i luften.
Exponering kan också ske inom branscher där polyuretanprodukter upphettas (till exempel svetsning, lödning och skärbränning). Vanliga värmenedbrytningsprodukter av uretan är diisocyanater, isocyansyra, MIC och andra monoisocyanater som används som basmaterial.
Exponering orsakad av isocyanater kan bedömas genom att mäta halterna av isocyanater i luften och/eller genom att analysera ämnesomsättningsprodukter från isocyanater (biomonitorering) i arbetstagarnas urin.
Läs mer om Arbetshälsoinstitutets mätningar och analyser av isocyanat här (på finska):
Gränsvärden och andra referensvärden för exponering av isocyanater
Referensvärden för isocyanathalter i arbetsluften
Som referensvärde för kortvarig exponering används en halt som befunnits skadlig, dvs. HTP-värdet, och som angetts som genomsnittlig halt under femton minuter. I SHM:s publikation HTP-värden 2025 är detta värde 0,035 mg/m3 (35 µg/m3) beräknat som isocyanatgrupp (-NCO). Det indikativa gränsvärdet grundar sig på isocyanaternas starka sensibilitet.
Det arbetshygieniska gränsvärdet för isocyanater kommer att sjunka och ändras till ett bindande gränsvärde under de närmaste åren. Europaparlamentet har godkänt direktiv 2024/869/EU, enligt vilket det arbetsrelaterade totala gränsvärdet för diisocyanater före den 1 januari 2029 fastställs till 0,006 mg NCO/m3 som en genomsnittlig halt på åtta timmar och 0,012 mg NCO/m3 för kortvarig exponering. Under övergångsperioden 9.4.2026–31.12.2028 tillämpas gränsvärdena 0,01 mg NCO/m3 (8 h) och 0,02 mg NCO/m3 (15 min).
Två monoisocyanater har egna HTP-värden. Det indikativa gränsvärdet för metylisocyanat är i genomsnitt 0,05 mg/m3 (50 µg/m3) under femton minuter. Grunden för värdet har varit föreningens reaktivitet och kraftiga irritation. Metylisocyanat absorberas också via huden. Referensvärdet för kortvarig exponering av fenylisocyanat är 0,1 mg/m3 (100 µg/m3). Grunden för värdet har varit toxicitet vid exponering via luftvägarna samt irriterande effekter på luftvägarna och lungorna.
Referensvärden för biologiska prover
I analyserna för de biologiska proverna (biomonitorering) syns förutom exponering för luftvägarna även exponering via huden och matsmältningsorganen. Exponering för diisocyanater (MDI, 2,4- TDI och 2,6-TDI, HDI och IPDI) kan undersökas genom att analysera ämnesomsättningsprodukterna från dessa föreningar i urinen, dvs. diaminer som härstammar från isocyanater.
Referensgränsen av 4,4'-metylendifenyldiisocyanat för ämnesomsättningsprodukten metylendianiliner (MDA) är 0,1 µg/g kreatinin (0,2 µmol/mol) för icke-exponerade. Ovan nämnda referensgräns används också vid bedömning av exponering för andra isocyanater. Hittills har inget hälsobaserat åtgärdsgränsvärde fastställts för diisocyanater.
Hälsorisker med isocyanater
Diisocyanater
Diisocyanater kan orsaka astma, allergiskt kontakteksem och allergisk snuva. Man känner inte till tröskelvärdet för sensibilisering och sensibilisering kan uppstå redan vid betydligt lägre halter vid upprepad exponering än gällande gränsvärden.
Upprepad hudkontakt med isocyanater/ohärdade uretanprodukter kan orsaka kontakteksem. För personer som redan är känsliga kan symtomen dessutom orsakas av redan mycket låga halter av isocyanat och i fall av yrkessjukdom är det i allmänhet nödvändigt att helt sluta exponeras för isocyanater. Detta kan i sin tur leda till byte av arbetsplats/yrke, särskilt i små företag.
Antalet insjuknade kan dessutom vara högre än det som konstaterats på grund av underdiagnostisering. Astma kan förbli bestående trots att exponeringen för isocyanat upphört. Diisocyanater kan förutom astma även orsaka allergisk snuva. Alveolit (inflammation i lungblåsorna) är den mest sällsynta lungsjukdomen som orsakas av diisocyanater.
Höga halter av isocyanater i luften kan orsaka akuta irritationssymtom i luftvägarna och ögonen, såsom klåda, brännande känsla eller stickningar i svalget, täppt näsa och rethosta. Hur kraftiga irritationssymtomen är och hur de framträder beror på halten av isocyanat i luften. TDI är akut giftig vid exponering via luftvägarna.
Monoisocyanater och isocyansyra
Det förekommer färre fall av överkänslighetssjukdomar i luftvägarna orsakade av monoisocyanater, men även de anses vara känsliga för luftvägarna. Höga halter av metylisocyanat kan orsaka bl.a. hosta, andnöd och bröstsmärtor. Föreningen är akut giftig vid exponering via luftvägarna. Vid lägre halter kan det förekomma irritation i de övre luftvägarna, ögonen och huden. Föreningen absorberas också genom huden och kan göra huden överkänslig.
Hälsoeffekterna av etylisocyanat antas vara likadana som för metylisocyanat. Fenylisocyanat irriterar de övre luftvägarna och absorberas genom huden. Det kan göra både huden och luftvägarna känsliga. Även andra monoisocyanater kan irritera luftvägarna, men det finns inte tillräckligt med information om andra hälsorisker. Isocyansyra är en starkt irriterande medelstark syra.
Yrkessjukdomar orsakade av isocyanater
Under 1980-talet diagnostiserades nya astmasjukdomar orsakade av isocyanater i Finland på 20–30 år. Under de senaste åren har antalet yrkessjukdomar orsakade av isocyanater minskat, men sjukdomar konstateras fortfarande.
Under åren 2011–2020 har 71 yrkessjukdomsdiagnoser orsakade av isocyanater registrerats i Registret över arbetsrelaterade sjukdomar i 65 yrkessjukdomsfall. De vanligaste yrkessjukdomarna orsakade av isocyanater är yrkeshudsjukdomar. Största delen av de konstaterade yrkessjukdomarna är allergiska kontakteksem, men enskilda fall av kontakturtiakria har också registrerats. Av yrkessjukdomar i andningsvägarna är yrkesastma vanligast och endast några fall av yrkessnuva har registrerats.
Bild 1. Yrkessjukdomar orsakade av isocyanater. Källa: Registret över arbetsrelaterade sjukdomar, Arbetshälsoinstitutet.
Man har registrerat yrkessjukdomar orsakade av isocyanater särskilt inom byggnadsarbete, hos processarbetare inom kemi samt hos verkstads- och gjuteriarbetare, montörer och reparatörer. Yrkessjukdomar förekommer särskilt i olika målningsarbeten och i mindre utsträckning i processarbeten inom den kemiska industrin eller plastindustrin. Även isocyanater i målarfärg och lim som använts vid reparation av motorfordon har orsakat yrkessjukdomar.
Bild 2. Yrkessjukdomar orsakade av isocyanater enligt yrkesklass. Källa: Registret över arbetsrelaterade sjukdomar, Arbetshälsoinstitutet.
Riskhantering av isocyanater
För att minimera hälsoriskerna måste exponeringen i arbete med isocyanater minskas med alla möjliga medel. De primära metoderna är tekniska bekämpningslösningar, såsom kapsling av utsläppskällor, installation av punktutsug eller användning av verktyg med inbyggd punktutsug. Det finns dock arbetsuppgifter där det är nödvändigt att använda skyddsutrustning trots goda tekniska lösningar, till exempel vid sprutmålning eller lackering med produkter som innehåller isocyanater.
För att hantera riskerna ska arbetstagarna noggrant introduceras i råvarornas skadeverkningar samt i arbetssätt som kan minska exponeringen för isocyanater på hud och i luftvägarna i den egna arbetsprocessen. Man ska regelbundet granska iakttagandet av anvisningarna om arbetssäkerheten och deras tillräcklighet.
Du kan läsa praxis som lämpar sig för det egna arbetet i anvisningarna ”Säkert uretanarbete” nedan.
Källor och ytterligare information
- Assessment of the Potential for Isocyanic Acid and Other Monoisocyanites to Cause Respiratory Irritation and Sensitation. Health and Safety Executive, UK, 2008.
- ECHA Chem, Echa Chemicals database.
- Henriks-Eckerman M-L., Mäkelä E., Puttonen K., Laitinen J., Vuokko A., Suuronen K., Mannelin T., Tuomi T. och Sauni R. Ihon suojauksen ja turvallisten työtapojen merkitys MDI-uretaanityössä. Slutrapport, Arbetarskyddsfondens projekt 110160. Arbetshälsoinstitutet, Helsingfors 2012.
- HTP-perustelumuistiot: fenyyli-isosyanaatti (2005), metyyli-isosyanaatti (2002).
- Kemikaalit ja työ. Selvitys työympäristön kemikaaliriskeistä. Arbetshälsoinstitutet. Vammalan kirjapaino Oy, Vammala, 2005.
- Kemikalieproduktregistret KemiDigi, Tukes.
- Louhelainen K., Uuksulainen S., Saalo A., Mikkola J., Hyytinen E-R., Karjalainen A., Priha E. och Santonen T. Kemikaaliriskien hallinta kuntoon. Rekisteritietoon perustuva selvitys kemikaaleille altistavista riskitöistä ja ammateista. Arbetshälsoinstitutet, Helsingfors 2017.
- Opinion on scientific evaluation of occupational exposure limits for Diisocyanates, ECHA/ Committee for Risk Assessment RAC, June 2020.
- Arbetshygien. Arbetshälsoinstitutet. Otavan Kirjapaino Oy, Keuru, 2008.
- Registret över arbetsrelaterade sjukdomar (TPSR). Arbetshälsoinstitutet.
- Exponeringsmätningar i arbetsmiljön. Arbetslivskunskap, Arbetshälsoinstitutet.
Våra experter
