AT121999B - Verfahren zur Herstellung von Kunstharzen. - Google Patents

Description

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  VerfahrenzurHerstellungvonKunstharzen. 



  Die Erfindung betrifft die Herstellung von Kunstharzen aus   MonomethylolharJ1tofr.   



  Es ist bekannt, dass man Harnstoff und Formaldehyd zu glasklaren   Kunstmassen   ver- 
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 führt die   Reaktion über den Dimethylolharnstoff.   dessen Entstehen aus den Komponenten in ganz schwach alkalischem Medium von   Einhom     (Berichte, 41.   S. 25) festgestellt wurde. Die Verwendung von Basen hat hier lediglich den Zweck, den sauren Formaldehyd zu neutralisieren und dadurch die Komponenten zur Bildung des   Dimethylolhamstoffes   zu veranlassen. Erst das durch Erhitzen bedingte Sauerwerden der Lösung oder die künstliche Zuführung von Säuren (Ö. P. Nr. 99415) bewirkt die Umwandlung in viskose Massen und deren Gelatinierung. 



   Es wurde nun gefunden, dass man zu   hochwertigen,   insbesondere hydrophoben Kunstharzen gelangt, wenn man Monomethyloharnstoff bzw. -thioharnstoff. diese liefernde Ausgangsmaterialien, z. B. Harnstoff bzw. Thioharnstoff und Paraformaldehyd im Molverhältnis der entsprechenden Monomethylolverbindungen, die aus Monomethylolharnstoff oder -thioharnstoff durch WasserabspaltungentstehendenhöhermolekularenKondensationsprodukteoderauchGemische der genannten Verbindungen unter völligem oder nahezu völligem Ausschluss von Lösungsmitteln mit Basen unter Erwärmung zur Autokondensation bringt. 



   Bei diesem Schmelzprozess vollzieht sich die Einwirkung der starken Basen glatt im   Sinne   der Bildung des klaren Harzes. Die Reaktion verläuft in   wässriger   oder organischer Lösung erheblich langsamer und unsicherer und gibt oft zu Nebenreaktionen und Zersetzungen Veranlassung. Nachteile, die vermieden werden, wenn die Lösungsmittel überhaupt nicht oder nur in geringer Menge zur Verwendung gelangen. 



   Man gelangt zu einer glasklaren. zähen und gelatinierbaren Masse, die durch Härtung in der Wärme in das harte Endprodukt   übergeführt   werden kann. 



   Die überraschende Wirkung starker basen. die zu der Selbstkondensation des   Monome-   thylolharnstoffes   führt.   geht mit einer zweiten Hand in Hand, die ebenso überraschend ist. 



  Diese Basen haben nämlich auch eine sehr starke gelatinierende Wirkung auf das   Konden-   sationsproduktundkönnendemgemässauchalsGelatinierungs-undhärtungsmittelangewendent werden. 



     Naturgemäss   sind auch die Produkte völlig neuartig, was sich ja schon aus der Tatsache 
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 hydrophob und weisen somit einen hohen Grad von Wasserunempfindliehkeit auf. Die hydrophobe Eigenschaft der neuen Produkte   kommt schon dadurch   zum Ausdruck. dass sie bei 
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   Die Endprodukte selbst sind harte, glasklare Massen von hoher Wassermenpfindlichkeit und guter mechanischer Bearbeitbarkeit. Da sie   ähnlich   den Phenolformaldehydprodukten beim Erhitzen ein wenig weicher werden und infolge   ihrer grossen Formaldehydarmut als erstes der-   artiges Produkt wirklich absolut geruchlos sind. eignen sie sich besonders gut zum Verarbeiten. Die Produkte können ganz glashell, schwach getrübt bis porzellanweiss und von verschiedener Konsistenz und verschiedenen Eigenschaften als hartes, elastisches oder halbfestes Material hergestellt werden. 



   Zur   Durchführung   der   Kondensation werden erhebliche Mengen an Basen, z. B. 1#7%     Ätznatron,   in fester Form oder in Form konzentrierter Lösungen   entweder insgesamt zum   Ausgangsmaterial oder in Anteilen im Verlauf des Schmelzprozesses zugegeben. Die Menge der zu verwendenden Base richtet sich nach der Natur der einzelnen Basen. Es können auch solche Verbindungen verwendet werden, die durch Umsetzung basisch wirken. Der Schmelzprozess kann bis zur Gelatinierung der Masse getrieben und das Produkt direkt gehärtet werden. 



  Bei Verwendung einer grossen Menge einer starken Base gelangt man zu sehr harien Produkten. die eine gelbe, bernsteinartige bis rotbraune Farbe aufweisen. Um die Gelatinierung zu ver-   zogern   und völlig farblose Massen zu erhalten, ist es zweckmässig, die Basen gegen das Ende der Reaktion zum Teil oder gänzlich zu neutralisieren oder   überzuneutrahsieren. Fa]s die   Basen auch als Gelatinierungsmittel oder Härtungsmittel zur Anwendung gelangen.   erfolgt ihre   neuerliche   Dosierung zweckmässig in   einem möglichst späten Stadium des Prozesses. 



   Die Massen gelangen in Formen durch Erhitzen unter Druck oder Erhitzen allein zur völligen Erhärtung. Statt dessen können sie in Pulverform. Lamellen oder   Sticken     unter Druck   
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 hergestellt werden, vermöge des Umstandes, dass die Masse in einem geeigneten Stadium des Sehmelzprozesses ein leicht   pulverisierbares Produkt bildet.   Die Formung bzw. Verpressung 
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 Massen unter Erwärmung besonders geeignet. Es kann auch die ganze Reaktion oder   ein   Teil derselben, z. B. nach erfolgter Schmelzung unter Druck ausgeführt werden. 



   Durch die Tatsache, dass nach dem vorliegenden Verfahren eine mindestens 50" ,,ige 
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 ärmsten Produkten statthat, sind die neuen Produkte zugleich auch die billigsten. Da die Reaktion allem Anscheine nach unter Wasser- und Formaldehydabspaltung verläuft. enthalten die neuen Produkte noch erheblich weniger an Formaldehyd als dem Verhältnis   l Mol Formal-   dehyd : 1 Mol Harnstoff entspricht. Da das Verfahren ferner unter völligem   oder nahezu   völligem   Ausschluss   von Lösungsmitteln auf dem Wege eines Schmelzprozesses durchgeführt wird, können der bei der Reaktion abgespaltene Formaldehyd und das gebildete Wasser bei den hier ermöglichten hohen Temperaturen über 100  im Eutstehungszustande entweichen. 



  Infolgedessen kann der Prozess in kürzester Zeit (sogar in wenigen Minuten') zu Ende geführt und können langwierige Kondensationen und Destillationen erspart werden. Anch die Erhär-   tung der Massen   ist bei Anwendung der basischen   Härtungsmittel   in kürzester Frist möglich. 



   Die Massen können in verschiedener   Weise gefüllt und gefärbt und   mit   Weiehmachungs-   und Elastifizierungsmitteln versehen-werden. Es können bei der Reaktion verschiedenartige Zusätze benutzt werden. So wirkt z. B. ein Zusatz von Harnstoffen   (Thioharnstoff)   gelatinie-   rungsverzögernd,   ein Zusatz von ein   wenig Formaldehyd unter Umständen   in ähnlichem Sinne, aber manchmal nicht ungünstig auf die Beschaffenheit der Produkte. 
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 liefernde Ausgangsmateriallen oder Derivate und Substitutionsprodukte und die entsprechenden   Thioharnstoflverhindungen,   eventuell im Gemisch, zur Anwendung gelangen.

   Es können ferner an seiner Stelle die Kondensationsprodukte des   Monomethylolharnstoffes   oder der genannten Körper, die in der Kälte oder Hitze unter dem Einfluss von Basen entstehen, als Ausgangsmaterial zur Verwendung kommen. So entsteht beim blossen Stebenlassen von Monomethylol- 

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 bei zirka 100  unter lebhaftem Aufschäumen neuerlich zu schmelzen. Die klare Masse verdickt sich   stürmisch   unter Ansteigen der   Temperatur auf 115-130 . Noch   ehe sie gelatiniert ist. wird sie in der Hitze portionenweise mit Wasser, das die zur Neutralisierung der Base erforderliche Menge Essigsäure enthält, vermischt.

   Beim Erkalten fällt ein zähes weisses Harz 
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 direkt-eventuell nach   vorausgegangener teil weiser oder gänzlicher Neutralisierung # bis zur   Gelatinierung der Masse getrieben   werden. Es kann dieser   Teil des Prozesses unter Druck zur Ausführung gelangen : je   nachdem,   ob die Base   abgestumpft wurde oder nicht, erhält   man ein glasklares, farbloses oder   bernsteingelbes     hartes Produkt. Dur h Auflösung des Harzes   vor seiner Gelatinierung erhält man einen Lack. 



   3. 20 Gewichtsteile Monomethylolthioharnstoff werden mit 2 Gewichtsteilen fein gepulvertem Älzkali gemischt und dann bei etwa 100  rasch geschmolzen, wobei das Reaktionsprodukt gelb wird. Das   Gelatinieren   und Härten beansprucht im Verhältnis zum Monomethylolharnstoff bedeutend längere Zeit, so dass man durch entsprechende Wahl des Mischungsver- 
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 regeln kann. 



   4. 30 Gewichtsteile Harnstoff. 15 Gewichtsteile Paraformaldehyd und 1 Gewichtsteil Ätznatron werden gut gemischt und dann im Ölbad rasch zum Schmelzen erhitzt. Bei 110  ist die Schmelze klar und wird durch Zugabe von   3 Gewiehtsteilen konzentrierter Phosphorsäure   binnen kurzer Zeit zum Erstarren   gehracht. Das erhaltene Produkt wird getrocknet, gemahlen   und kann mit oder ohne Zusatz von   Füilstoffr-n auf Kunsimassen verpresst werden.   
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 und wird durch längeres Erhitzen zum Gelatinieren gebracht. Nach dem Trocknen und Mahlen wird das Produkt unter Anwendung von Hitze und Druck zu Kunstmassen verpresst. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur herstellung von Kunstharzen. dadurch gekennzeichnet, dass man 
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   unter Erwärmung zur Autokondensation bringt.  

Claims (1)

1. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial unter Zusatz einer vorzugsweisen starken Base (z. B. 1 bis 7% Ätznatron) zum Schmelzen gebracht und die Schmelze. vorzugsweise bei Temperaturen von 100 bis 130 . bis zur gewünschten Konsistenz weiter erhitzt wird.

   3. Ausführungsform des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Basen nach Beendigung der Reaktion durch geeignete Massnahmen. z. B. durch EMI3.6