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Verfahren zur Herstellung fillstoffhaltiger Kunststoffe.
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Die erfindungsgemäss zur Verwendung kommenden, in saurer Lösung gebildeten Kondensationsprodukte aromatischer Amine mit Formaldehyd können nach irgendeinem der bekannten bzw. vorbeschriebenen Verfahren hergestellt werden, sei es, dass durch Kondensation äquimolekularer Mengen von Amin und Aldehyd, in Gegenwart von Säure und nachherige Entfernung der Säure, zuerst ein schmelzbares Harz hergestellt wird, das dann durch Zugabe aldehydiseher Härtungsmittel in den unschmelzbaren Zustand übergeführt wird, wobei das Härtungsmittel bereits den Kondensationskomponenten zugefügt werden kann, sei es, dass durch die Verwendung einer mehr als äquimolekularen Menge Aldehyd in einem einzigen Prozess sofort ein unschmelzbares Harz erhalten wird.
Ferner können den Harzen Flussmittel, Plastifizierungsmittel, farbgebende Stoffe usw. beigemischt werden. Ebenso können analoge Kondensationsprodukte verwendet werden, die man erhält, wenn Schiffsche Basen mit Säuren, gegebenenfalls in Gegenwart von Aldehyden, behandelt werden (vgl. die eingangs erwähnten Patentschriften).
Als Füllmittel kommen die verschiedensten Materialien tierischen, pflanzlichen oder mineralischen Ursprungs in Betracht, sei es in Pulverform, wie Holzmehl, Asbestine, Leder-oder Korkpulver, sei es von faseriger Beschaffenheit, wie Baumwolle in irgendeiner Form, ferner Holzzellstoffe, wie Sulfit-, Sulfat-oder Natronzellstoff, Holzschliff, Altpapier, Hadern, Leinen, Jute, Seide, Wolle usw. Die Füllstoffe können gegebenenfalls vor ihrer Verwendung einer geeigneten Vorbehandlung, wie z. B. mit farbgebenden Stoffen u. dgl., unterworfen werden. Die Mischung dieser Füllstoffe mit dem ausgewaschenen, noch feuchten Harz erfolgt zweckmässig in geeigneten Misch-bzw. Mahlvorrichtungen, z. B. in Holländern, Stoffmühlen, Knetapparaten, Reibmaschinen u. dgl.
Gegebenenfalls kann das feuchte Harz für sich allein oder zusammen mit den Füllstoffen und sonstigen Zusätzen, wie Flussmitteln, Plastifizierungsmitteln, farbgebenden Stoffen usw., mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen in kolloidalen Zustand übergeführt werden.
Es kann in gewissen Fällen vorteilhaft sein, den feuchten, jedoch noch nicht ausgewaschenen Niederschlag mit dem Füllmaterial zu mischen und erst dann, d. h. in Gegenwart des Füllmaterials, durch Auswaschen die anwesenden Elektrolyten zu entfernen. Auf diese Weise ist es z. B. möglich, in schleimiger Form erhaltene Harze in kurzer Zeit auszuwaschen, da durch die Anwesenheit des Füllmaterials eine Auflockerung des Harzes bewirkt wird.
Bei der Herstellung von Papier erfolgt nach gründlicher Mischung der Bestandteile die Herstellung der Papierbahnen auf bekannte Art und Weise. Die gegebenenfalls verdünnte und unter Umständen durch geeignete Reinigungsvorrichtungen gereinigte Stoffmischung wird auf Langsieb-oder Rundsiebmaschinen, letztere gegebenenfalls als Vakuumfilter ausgebildet, zu einem Blatt verarbeitet, das abgegautscht und abgepresst und dann zur Trocknung über eine geeignete Heizvorrichtung geleitet wird, wie solche in der Papierindustrie allgemein bekannt sind. Die. erhaltenen Erzeugnisse, Papier oder Karton u. dgl., lassen sich, für sich allein oder in mehreren Lagen aufeinandergeschichtet, bei höherer Temperatur unter Druck zu völlig homogenen Formstücken von ausgezeichneten mechanischen und elektrischen Eigenschaften verpressen.
Diese Produkte sind leicht bearbeitbar und einer sehr mannigfaltigen Verwendung fähig, so z. B. in der elektrischen Isolationsindustrie, ferner im Baugewerbe alsHolzersatz, im Maschinenbau, speziellzur Konstruktion textiltechnischerMaschinen, für geräuschlos laufende Zahnräder, zur Herstellung akustischer Instrumente, ferner als Dichtungsmaterial gegen Flüssigkeiten, Dämpfe und Gase.
Für die Herstellung anderer füllstoffhaitiger Pressmassen kann man das feuchte Gemisch direkt trocknen und es dann gegebenenfalls nach geeigneter Mahlung oder Zerreissung als Pulver oder als lockere faserige Masse oder Schnitzel verpressen.
Beispiel 1 : 93 Gewichtsteile Anilin (1 Mol) werden gelöst in 100 Gewichtsteilen 36'5% iger Salzsäure (1 Mol) und 1000 Gewichtsteilen Wasser. Dazu werden 98 Gewichtsteile einer 40% eigen Formaldehydlösung (1'2 Mol) gegeben. Die entstehende rote Lösung, deren Temperatur auf zirka 30 gehalten wird, wird nach halbstündigem Stehen in eine Lösung von 41 Gewichtsteilen Natronhydrat (98% ig) in 500 Gewichtsteilen Wasser einlaufen gelassen. Der entstehende fast weisse Niederschlag wird, zweckmässig auf einem Zellenfilter, elektrolytfrei gewaschen und abgesaugt und noch feucht mit 100 Teilen trockenem Kraftstoff, der im Holländer mit der nötigen Menge Wasser auf zirka 2 mm Faserlänge vorgemahlen wurde, innig vermischt.
Man verwendet dazu mit Vorteil denselben Holländer, der zum Mahlen der Zellulose diente. Die Mischung wird, geeignet verdünnt, auf einer normalen Langsiebpapiermaschine (Fourdriniermaschine) auf Papier verarbeitet. Um allfällige Faser-oder Harzverluste bei der Papierherstellung zu vermeiden, wird die Maschine zweckmässig so gestaltet, dass eine vollständige Abwasserzirkulation möglich ist, d. h. das vom Sieb und den Nasspressen ablaufende Wasser wird gesammelt und zum Verdünnen des Papierstoffes vor der Maschine verwendet. Die trockenen Papiere lassen sich bei 160 C unter einem Druck von 150-200 kg/em2 zu homogenen Formstücken verpressen. Wird ein einzelnes Blatt oder eine dünne Schicht mehrerer aufeinandergelegter Blätter verpresst oder gewalzt, so entstehen durchscheinend biegsame Folien.
In dickeren Lagen verpresst, liefert das Papier äusserst zähe homogene Blöcke. Ferner kann das Papier durch Wicklung unter Druck und Wärme zu Hohlkörpern, wie z. B.
Röhren, geformt werden.
Beispiel 2 : 93 Gewichtsteile Anilin (1 Mol) werden gelöst in 100 Gewichtsteilen 36'5% iger Salzsäure (1 Mol) und 500 Gewichtsteilen Wasser. Dazu werden 90 Gewichtsteile einer 40% eigen
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Formaldehydlösung (l'l Mol) gegeben. Die entstehende rote Lösung wird nach halbstündigem Stehen bei zirka 30 in eine Lösung von 40 Gewichtsteilen Natronhydrat (100% ig) in 1000 Gewichtsteilen Wasser einlaufen gelassen, wobei das Kondensationsprodukt als heller Niederschlag gefällt wird.
In die schwach alkalische wässerige Suspension wird so viel einer Lösung eines Polyphenolalkohols (hergestellt aus 1 Mol Phenol in schwach alkalischer Lösung mit 2% Mol Formaldehyd) zugegeben, als einem Viertelmol entspricht. Nach kurzem Rühren ist der Polyphenolalkohol von dem Aminkondensationsprodukt adsorbiert. Der Niederschlag wird ausgewaschen und abfiltriert und feucht mit einem aus Lumpen hergestellten Glanzstoff im Holländer vermischt, wobei das Trockengewicht der Lumpen 75 Teile beträgt.
Die Mischung wird wie in Beispiel 1 auf einer Papiermaschine zu Papier oder Karton verarbeitet und wie geschildert verpresst.
Die Eigenschaften der Presskörper sind ähnlich den in Beispiel 1 angeführten. Sie zeichnen sich insbesondere durch hohe Wärmebeständigkeit aus.
Beispiel 3 : 100 Teile Anilin werden in 500 Teilen Alkohol und 250 Teilen Eisessig gelöst und 100 Teile 40% ige Formaldehydiösung zugegeben. Nach einer halben Stunde wird das Kondensationsprodukt durch Zugabe von Wasser ausgefällt und säurefrei gewaschen. Der noch feuchte Niederschlag wird mit 150 Teilen Papierpülpe (auf Trockengewicht berechnet) vermischt. Die Mischung wird passend verdünnt und auf einer normalen Fourdriniermaschine auf Papier verarbeitet. Das trockene Papier kann bei 160 C und einem Druck von 180kglem2 zu homogenen Formen verpresst werden.
Beispiel 4 : Eine analog wie in Beispiel 2 hergestellte Suspension des Kondensationsproduktes aus 93 Gewichtsteilen Anilin (1 Mol) und 81.5 Gewichtsteilen einer 40% igen Formaldehydiösung (l Mol) wird elektrolytfrei gewaschen und abgesaugt. Das feuchte Harz wird mit aufgeschlagener, 100 Teile trockene Sulfitzellulose enthaltender Pülpe im Holländer vermischt. Das füllstoffhaltige Gemisch wird darauf in einem Vakuumsehrank bei zirka 600 getrocknet und in eine lockere Fasermasse zerrissen, die mit 30 Teilen Furfurol gut vermischt wird. Das erhaltene Produkt liefert, in Pressformen bei 160-170 C unter einem Druck von 150 Ay/c verpresst, äusserst zähe Formstücke von sehr homogener Beschaffenheit.
Beispiel 5 : Eine gemäss Beispiel 1 hergestellte Fällung des Kondensationsproduktes aus 93 Gewichtsteilen Anilin und 98 Gewichtsteilen 40% igem Formaldehyd wird nach Filtration und Entfernung der Elektrolyten mit 75 Teilen gemahlenen Lederabfällen vermischt, worauf die erhaltene Masse, zweckmässig im Vakuum getrocknet und hernach zerkleinert und unter ähnlichen Bedingungen, wie im Beispiel 3 angegeben, zu Formstücken verpresst wird. Man erhält auf diese Weise sehr zähe, elastische, homogene Formstücke.
Beispiel 6 : 200 TeileAnhydroformaldehydanilin werden unter Kühlung in 1000 Teilen Eisessig eingetragen und bei gewöhnlicher Temperatur 24 Stunden stehengelassen. Dann werden unter Rühren 40 Teile 40% ige Formaldehydiösung eingetragen. Nach einstündiger Erwärmung auf 40 C fällt man das Kondensationsprodukt durch Eingiessen in Wasser aus. Nach Entfernung der Mutterlauge wird das Produkt mit heissem Wasser verrührt und säurefrei gewaschen. Das feuchte Harz wird mit 160 Teilen Papierpülpe (auf Trockengewicht berechnet) vermischt und wie in Beispiel 1 weiterverarbeitet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung füllstoffhaltiger Kunstmassen aus den in saurer Lösung hergestellten und nachher durch Eliminierung der Säure ausgefällten, von Elektrolyten befreiten Kondensationsprodukten aromatischer Amine mit Formaldehyd, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff mit den Kondensationsprodukten in feuchtem Zustande gemischt wird, worauf das Gemisch in geeigneter Form getrocknet und, gegebenenfalls nach Zerkleinerung, heisst verpresst wird.