AT155885B - Verfahren zur Herstellung von Kunstmassen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Kunstmassen. 



   Es ist bekannt, dass man aus Harnstoff und Formaldehyd in wässriger Lösung bei Anwesenheit geringer Mengen eines Alkalis und Temperaturen unterhalb   400 C Mono- und   Dimethylolharnstoff erhält. Durch Einwirkung weiterer Mengen Formaldehyd auf diese ersten Reaktionsprodukte erhält man harzartige Körper, welche durch Hitze   unlöslich   werden (Pollopas). Unter den oben angeführten, zum Zwecke der Kondensation verwendeten Basen sind auch Ammoniak und Hexamethylentetramin vorgeschlagen worden. 



   Die vorliegende Erfindung bezieht sieh nun auf die Herstellung von Kunstmassen unter Verwendung von Harnstoff und Hexamethylentetramin und die daraus hergestellten Stoffe. Diese beiden Verbindungen zeigen eine andere Reaktionsfähigkeit und führen zu andern neuartigen Produkten als Harnstoff und Formaldehyd. Infolge der grösseren Reaktionsfähigkeit von Formaldehyd auf Harnstoff im Vergleiche zu Hexamethylentetramin wird bei Anwesenheit von Harnstoff, Formaldehyd und Hexamethylentetramin zuerst der Formaldehyd mit dem Harnstoff reagieren, weshalb bei Gegenwart von im Vergleich zum Formaldehyd geringen Mengen von Hexamethylentetramin bzw. Ammoniak eine Reaktion zwischen Harnstoff und Hexamethylentetramin nicht in Erscheinung tritt.

   Ist jedoch neben   Hexámethylentetramin   freier Formaldehyd vorhanden, so leiden darunter die guten Eigenschaften der im nachstehenden beschriebenen Produkte. 



   Werden Hexamethylentetramin und Harnstoff bei Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungmittels erhitzt, so tritt alsbald eine heftige Entwicklung von Ammoniak auf, welche während der ganzen Reaktionsdauer anhält. Hiebei gehen Methylengruppen in das Molekül des Harnstoffes ein, und es tritt zunächst ein kristallisierender Körper vom Schmelzpunkt   225-226'auf,   dessen Analyse auf ein Dimethylentricarbamid von der Formel 
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 hinweist. 



   Bei der weiteren Einwirkung des Hexamethylentetramin bilden sieh harzige, noch immer wasserlösliche Stoffe, wobei die niedrige Viskosität ihrer Lösungen auf einen geringen Polymerisationsgrad hinweist. Im Gegensatze zu den Kolloidlösungen der sogenannten   löslichen   Pollopasharze ist selbst die 30% ige wässrige Lösung noch immer ganz   dünnflüssig.   Auch treten bei weitgehender Verdünnung keine Fällungsreaktionen auf. Diese Harze sind durch ihre geringe Stabilität bemerkenswert, zerfallen beispielsweise in feuchtem Zustande, allmählich in der Kälte,   raseher   in der Wärme, unter Abspaltung von Ammoniak und Methylamin in Ammonium-Karbonat, Formaldehyd und Methylen-Harnstoff. 



   Diese instabilen   weiehharzigen   Kondensationsprodukte gehen im Gegensatz zu den Zwischenprodukten der Pollopasreihe durch weiteres Erhitzen nicht in unlösliche Harze über. Unter bestimmten Bedingungen können sie jedoch in   lösliche   Hartharze verwandelt werden und dienen nunmehr als Ausgangsmaterial für die Herstellung von hochwertigen unlöslichen Produkten glasartigen Charakters. 



   Vor dieser Umwandlung empfiehlt es sich, das Harz von Verunreinigungen, welche in organischen Lösungsmitteln, wie Alkohol,   Tetrachloräthan,   hydrierten Abkömmlingen des Naphthalins, Mischungen von Benzol und Methyläthylketon usw., löslich sind, zu reinigen. Durch Behandlung mit Alkohol wird beispielsweise die für die Weiterverarbeitung wertvolle Hauptmasse nur gequollen, während die entstandenen Nebenprodukte in Lösung gehen. 



   Die so gereinigte, noch klebrige Hauptmasse wird durch längere Zeit auf Temperaturen über   100 ,   vorteilhaft 110-1300 erhitzt. An Stelle dieser Erhitzung kann auch eine Behandlung mit wasserentziehenden Mitteln treten. Wird hiefür ein geeignetes organisches Lösungsmittel, wie z. B. 96% 

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 fester und zeigt schliesslich in der Wärme eine harte Beschaffenheit. Bei Abkühlung lässt sie sich nun leicht pulvern und in trockener Form lange unverändert aufbewahren. 



   Das erhaltene Produkt wird pulverisiert, mit 240 Teilen kochendem Wasser möglichst rasch gelöst und sofort wieder abgekühlt. Ein kleiner Teil der Masse (etwa 5-10% Methylen-Harnstoff) bleibt hiebei ungelöst. Nach Filtration wird die Masse bei einer Temperatur unterhalb 600 C bis zur sirupösen Konsistenz eingedampft. Man setzt nun 24   Volumteile Formaldehydlösung   von 40% zu und destilliert weiter im Vakuum, bis die Masse gussfähig ist, worauf sie nach Zusatz von 1 Volumteil   10%   Ameisensäure im Ofen bei 600 C zur Gelatinierung gebracht wird. Hiebei entsteht ein vollständig glashelles Formstück, das durch allmähliche Steigerung der Temperatur auf 120-1400 C im Laufe von 24 Stunden leicht gehärtet werden kann. Das Produkt ist nun unlöslich. 



   Beispiel 2 : 36 Gewichtsteile Harnstoff werden mit   18'67   Gewichtsteilen Hexamethylentetramin gut vermischt und hierauf bei einer Temperatur von 90 bis 1280 C so lange erhitzt, bis die ursprünglich zusammengeschmolzene Masse eine zähe Beschaffenheit annimmt und die Ammoniakentwicklung nachlässt. Nun wird die Masse mit 80 Gewichtsteilen Wasser heiss aufgenommen, vier bis sechs Stunden unter Rückfluss erhitzt und hierauf auf dem Wasserbad bis zur Gewichtskonstanz eingedampft. Es hinterbleibt eine weichharzige hygroskopisch Masse, welche abgekühlt und dreimal mit je 80 Volumteilen 96% Alkohols behandelt wird. Hiebei geht nur ein relativ geringer Teil in Lösung, während der grösste Teil der Masse als etwas dickflüssigeres Harz zurückbleibt. Der Rückstand wird nun mit Aceton angerieben, um den Alkohol gänzlich zu entfernen.

   Hiebei wandelt sich das Harz in eine pulverige Masse um. Nach Abdunsten des Acetons wird dieses Produkt zum Zwecke der Härtung, wie in Beispiel 1 beschrieben, von   wasserunlöslichen   Anteilen gereinigt und hierauf gehärtet. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Kunstmassen, dadurch gekennzeichnet, dass Harnstoff und Hexamethylentetramin bei An-oder Abwesenheit eines Lösungsmittels in der Hitze zur Reaktion gebracht wird, und schliesslich das erhaltene weichharzige Kondensationsprodukt gegebenenfalls nach Beseitigung des vorhandenen Lösungsmittels mit einem wasserentziehenden Mittel behandelt und weiter erhitzt wird, bis unter Wasserabspaltung ein lösliches Hartharz entstanden ist, wobei die gesamte Reaktion alkalisch verläuft.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Harnstoff und Hexamethylentetramin zwecks Herstellung von weichharzigen Kondensationsprodukten in wässriger Lösung durch 40-50 Stunden gekocht wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bei Abwesenheit eines Lösungsmittels erhaltene weichharzige Produkt vor der Abspaltung mit Wasser verkocht wird.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserabspaltung bei Temperaturen von 110 bis 1300 vorgenommen wird.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Harnstoff und Hexamethylentetramin in einem Verhältnis angewendet werden, dass auf 6 Mol Harnstoff acht Methylengruppen entfallen.

   6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Behandlung des löslichen Harzes mit organischen Lösungsmitteln, wie Alkohol, Tetrachloräthan, Tetralin, einer Mischung von Benzol und Methyläthylketon, wodurch die schädlichen Nebenprodukte herausgelöst werden.

   7. Verfahren nach den Ansprüchen l bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Produkte in an sich bekannter Weise mit Formaldehyd in schwach saurer Lösung gehärtet werden.

   8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserunlöslichen Anteile vor dem Zusatz von Formaldehyd entfernt werden.

   9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Formaldehyd in Mengen von 3 Mol zu 6 Mol Harnstoff angewendet wird.