AT123224B - Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten aus Harnstoff oder dessen Derivaten und Formaldehyd. - Google Patents

Description

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   Das Verfahren bezweckt die Herstellung harter, opaker oder durchsiehtiger Kondensation- produkte aus Harnstoff oder dessen Derivaten und Formaldehyd. 



   Es ist bekannt, Kondensationsprodukte von Formaldehyd und Harnstoff herzustellen, die auf
1 Molekül Harnstoff 2 bis 5 Moleküle und mehr Formaldehyd enthalten. Je höher die angewandte Menge Formaldehyd ist, desto schwerer lassen sich die konzentrierten Lösungen härten und um so grösser ist die Neigung zur Blasen-und Rissbildung. 



   Aus diesen, wie auch aus wirtschaftlichen Gründen musste es als   erwünscht   erscheinen, die Menge des Formaldehyds im Verhältnis zu dem verwendeten Harnstoff noch weiter vermindern zu können. 



   Es wurde nun gefunden, dass dies gelingt, wenn man in folgender Weise vorgeht : Zum wasserlöslichen, klaren Anfangskondensationsprodukt, das man durch Erhitzen von 1 Molekül Harnstoff mit mindestens 2 Molekülen Formaldehyd in wässriger Lösung erhalten hat, fügt man soviel Harnstoff, dass die Mischung auf 2 Moleküle Formaldehyd mehr als 1 Molekül Harnstoff enthält. Gleichzeitig werden geringe Mengen Säure oder säureabspaltende Verbindungen hinzugegeben. Es tritt keine Reaktion ein. Die Lösung bleibt nach wie vor klar. Aus dieser Lösung wird nun bei tiefer Temperatur das Lösungwasser im Vakuum fast völlig entfernt, wobei eine klare, wasserlösliche, viskose Flüssigkeit entsteht. 



  Diese lässt sich nun in den harten, festen Endzustand überführen, indem man sie längere Zeit stehen lässt oder kürzere Zeit mässig erwärmt. Die Zufügung des Harnstoffs und der Säure bzw. der säureabspaltenden Verbindungen zum löslichen Kondensationsprodukt kann auch nach dessen Einengung bzw. in jedem beliebigen Stadium derselben erfolgen, wobei dann gegebenenfalls die Mischung nachtäglich noch weiter bis zum gewünschten Entwässerungsgrad konzentriert wird. 



   Verwendet man kleinere Mengen Harnstoff, etwa soviel, dass das Verhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd 1. 1 : 2 beträgt, so erhält man klare, durchsichtige Endprodukte, bei wachsender Menge Harnstoff entstehen milchige, durchscheinend und schliesslich völlig opake, weisse, porzellanartige harte Massen. Bei diesen letzteren Produkten lässt sich das Fortschreiten der Härtungsreaktion sehr deutlich wahrnehmen, indem sich die zuerst klare Lösung beim Erwärmen mit der eindringenden Wärme vom Rande her zu trüben beginnt, bis schliesslich die ganze Gussmasse undurchsichtig ist. 



   Durch den Zusatz des Harnstoffs zum löslichen Kondensationsprodukt wird der Viskositätsgrad der Lösung so stark herabgesetzt, dass es gelingt, das Wasser bis auf einen geringen Prozentsatz durch Eindampfen zu entfernen und so zu wasserarmen und dennoch   leichtfliessenden   und giessbaren Reaktions- 
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   Blasen-und Rissbildung weg.   



   Der Masse können vor der   Überführung   in den festen Zustand beliebige Füllstoffe, faseriger, pulveriger oder flüssiger Natur, sowie   Elastifizierungsmittel   und Farbstoffe einverleibt werden. Die erhaltenen Kondensationsprodukte lassen sich gut bearbeiten durch Drehen, Bohren, Sägen, Feilen und zeigen beim Polieren hohen Glanz. 



   Es ist schon bekannt, den Anfangskondensationsprodukten aus Harnstoff und Formaldehyd vor der Härtung eine weitere Menge Harnstoff zuzusetzen. Bei den bekannten Verfahren wird jedoch stets bei neutraler oder alkalischer Reaktion gearbeitet, ferner ist hiebei die Menge des zugesetzten Harnstoffs 
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 über das Verhältnis 1 Molekül Harnstoff zu 2 Molekül Formaldehyd hinaus vorhanden ist, unschädlich zu machen bzw. um die Reaktion schwach basisch zu leiten. 



   Beispiel   1 :   120 Teile Harnstoff werden in 320 Teilen neutralem   38% igem Formaldehyd gelost.   



  Die Lösung wird 3-4 Stunden im Autoklaven auf etwas über   1000 erhitzt.   Zur erhaltenen klaren   Lösung   werden 12 Teile Harnstoff und 0-25 Teile Ammoniumehlorid   zugefügt.   Dann wird das   Lösungswasser   bei zirka   40-50 Wassertemperatur     Vakuum   weitgehend abdestilliert, bis eine klare, viskose Flüssigkeit entstanden ist, die in Formen gegossen und auf 60-70  erwärmt wird. Es entsteht in kurzer Zeit ein hartes, durchsichtiges Kondensationsprodukt. 



   Beispiel 2 : 120 Teile Harnstoff, gelöst in 320 Teilen neutralem 38% igem Formaldehyd, werden 30 Stunden am   Rückfluss   auf dem Wasserbad erhitzt. Die Lösung wird bei tiefer Temperatur im Vakuum konzentriert, hierauf mit einer Lösung von 20 Teilen Harnstoff,   0'125   Teilen Schwefelsäure in 20 Teilen Wasser versetzt und weiter bei tiefer Temperatur im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird dann in Formen gegossen und durch Erwärmen oder Stehen wie in   Beispiel l gehärtet.   Es resultiert ein durchscheinendes, weisses Produkt. 



   Beispiel   3 : Dem nach Beispiel l   oder 2 hergestellten klaren   Anfangskondensationsprodukt   werden zugegeben : 40 Teile Harnstoff und 0'3 Teile Ammoniumchlorid. Nach erfolgter   Lösung   wird bei tiefer Temperatur wie in Beispiel 1 Wasser abdestilliert bis der Rückstand eben noch fliesst. Hierauf 
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 sichtiges Produkt erhalten. 



   Beispiel 4 : 120 Teile Harnstoff werden in 320 Teilen neutralem   38% igem Formaldehyd gelöst   und wie in Beispiel 1 unter Druck erhitzt. Zum wasserhellen Sirup gibt man 30 Teile Harnstoff und erhitzt 1 Stunde auf dem Wasserbad. Dann wird bei tiefer Temperatur im Vakuum konzentriert und hierauf eine Lösung von   0'5   Teilen   50% niger   Phosphorsäure und 1 Teil Pyridin in 10 Teilen Wasser zugefügt. Die Lösung wird vom Wasser weitgehend befreit und der Rückstand in Formen gegossen. Die Härtung erfolgt sehr rasch durch Erhitzen auf zirka   70 .   Es resultieren opake, harte, weisse Massen. 



   Beispiel 5 : 120 Teile Harnstoff werden mit 350 Teilen neutralem   38% igem Formaldehyd wie   in Beispiel 1 erhitzt. Zur wasserhellen Lösung werden   42   Teile Harnstoff gegeben und die   Lösung bei   tiefer Temperatur konzentriert. Dann werden   0'2   Teile Ammoniumsulfat, gelöst in 10 Teilen Wasser, zugefügt, die Lösung weiter konzentriert und der Rückstand in Formen gegossen. Es   resultiert ein völlig   klarer ; Sirup, der beim Härten bei 60-70  ein weisses,   alabasterähnliches,   schwach durchscheinendes hartes Produkt liefert.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukten durch weitere Kondensation von in üblicher Weise durch Erhitzen der Komponenten in neutraler Lösung gewonnenen wasserlöslichen, auf 2 Molekül Formaldehyd höchstens 1 Molekül Harnstoff enthaltenden Kondensations- produkten in Gegenwart saurer Katalysatoren mit soviel Harnstoff, dass ein Produkt mit mehr als 1 Molekül Harnstoff auf 2 Molekül Formaldehyd erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgemisch vor oder nach bzw.

   vor und nach Hinzufügen von Säuren oder säureabspaltenden Verbindungen, sowie von zusätzlichem Harnstoff unter Vermeidung höherer Temperaturen im Vakuum eingeengt und nachher die erhaltene Mischung durch längeres Stehenlassen bei Zimmertemperatur oder durch Erwärmen in das feste, klare oder opake Endprodukt übergeführt wird.