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Verfahren zur Herstellung von Kunstharzen aus Phenolen und Aminotriazinen
Bekanntlich lassen sich o-Kresol bzw. o-kresolreiche Gemische, ferner Xylenole bzw. Xylenolgemische oder noch höhere Homologe des Phenols mit den normalen Methoden nicht in gut härtende Formaldehydkondensationsprodukte überführen.
Des weitem ist bekannt, dass sich Mischharze von Phenolen, beispielsweise Phenol oder Resorcin einerseits, und Aminotriazinen, beispielsweise Melamin, anderseits herstellen lassen, die technisch brauchbar sind.
Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, dass sich auch die eingangs erwähnten Phenolhomologen in normaler Weise zu brauchbaren Kunstharzen verarbeiten lassen, wenn man sie zusammen mit Aminotriazinen bzw. Aminotriazine enthaltenden Gemischen mit Formaldehyd zur Reaktion bringt.
Lässt man erfindungsgemäss auf ein Gemisch von technischem Xylenol mit Melamin oder einem Melamin enthaltenden Aminotriazingemisch in üblicher Weise Formaldehyd einwirken, so werden raschhärtende Harze erhalten, welche bei der Verarbeitung Schnellpressmassen von sehr guter Wasserbeständigkeit liefern.
Als aminotriazinhaltige Gemische, die man an Stelle von Reinmelamin gemäss vorliegendem Verfahren verwenden kann, eignen sich u. a. solche, die durch Erhitzung von Cyanamid oder Dicyandiamid in bekannter Weise erhalten werden, beispielsweise die Reaktionsprodukte, die Drechsel bei der Erhitzung von Dicyandiamid im offenen Gefäss erhalten hat (J. pr. Ch. [2] 13,331 [1876]).
Die Mischungsverhältnisse zwischen dem Aminotriazin bzw. Aminotriazingemisch und dem Phenol können in ziemlich weiten Grenzen schwanken. Als praktisch hat sich z. B. ein Gemisch von etwa gleichen Teilen der Aminotriazin-und der Phenolkomponente erwiesen.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt somit, solche Homologe des Phenols, die bisher der Verwendung in der Kunstharzindustrie nicht oder nur in untergeordnetem Masse zugänglich waren, für diese Verwendung in einfacher Weise nutzbar zu machen. Dies bedeutet einen wesentlichen Fortschritt, indem dadurch die Rohstoff- gnmdlage der Kunstharzindustrie und damit ihre Produktionsmöglichkeiten wesentlich erweitert werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne deren Umfang einzuschränken. Die Temperaturgrade sind Celsiusgrade, die Teile Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente.
Beispiel 1 : 1520 Teile Xylenol (Siedepunkt 205-250 ) werden mit 3880 Teilen neutralisiertem 30% gem Formaldehyd vermischt und mit 1080 Teilen Rohmelamin (98% ig) 15-20 Minuten bei 90-970 reagieren gelassen.
Hierauf wird das Gemisch auf 80'abgekühlt und daraus im Vakuum etwa 2200 Teile Wasser abdestilliert. Das noch gut flüssige homogene Harz wird mit 84 Teilen Nigrosin K wasserlöslich (Pulver), gelöst in etwa 340 Volumteilen heissem Wasser, gefärbt und mit der folgenden Füllermischung verknetet : 2120 Teile Holzmehl, ungetrocknet, werden mit 28 Teilen Zinkstearat oder Calciumstearat, sowie 56 Teilen Magnesiumoxyd (Magnesium oxydatum per usum veteri- narium) in der Mischtrommel gut vorvermischt.
Nach dem Verkneten der Füllermischung mit der Harzlösung und Trocknen des Gemisches erhält man ein Presspulver, das, während zwei Minuten bei 160-165 0 verpresst, Presslinge liefert, die gegen den Angriff von kaltem und heissem Wasser sehr beständig sind. Beispiels- weise nehmen Presslinge von 2 bis 3 mm Wand- stärke in Wasser von Zimmertemperatur in
24 Stunden etwa 1% Wasser auf, während sie, zehn Minuten in Wasser gekocht, etwa 0-8%
Wasser aufnehmen. Im übrigen verhalten sich die Presslinge weitgehend gleich wie solche aus guten Phenoplastschnellpressmischungen.
Beispiel 2 : 108 Teile eines Aminotriazingemisches, erhalten nach Drechsel, J. pr. Ch.
[2], 13,331 [1876] durch Erhitzen von Dicyandiamid auf 200-und Mahlen des erhaltenen Rückstandes, 169 Teile Xylenol (Siedepunkt 205-250 ) und 450 Teile mit Natronlauge neutralisiertem 30% igem Formaldehyd, dem noch 5 Teile 2n-Natronlauge zugefügt wurden, werden während einer Stunde bei 85. 0 reagieren gelassen.
Die erhaltene Lösung wird mit 3 Teilen Oxalsäure, gelöst in 5 Teilen heissem Wasser, einige Minuten bei 80-85'weiter reagieren gelassen, bis Harzfällung stattfindet. Dann werden 2 Teile Calciumhydroxyd, die in einer Lösung von 15 Teilen 30% igem Formaldehyd und 5-4 Teilen
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25% igem Ammoniak aufgeschlämmt sind, zugefügt und die trübe Lösung im Vakuum eingeengt, bis sie wieder klar und homogen geworden ist.
Hierauf wird die Lösung i Stunde bei 50-65 mit der folgenden Mischung geknetet : 280 Teile Holzmehl werden mit
6 Teilen Zinkstearat,
3 Teilen Gasruss,
3 Teilen Nigrosin K wasserlöslich in der Mischtrommel gut vorgemischt.
Nach dem Verkneten der Füllermischung mit der Harzlösung wird die erhaltene Masse bei fallenden Temperaturen zwischen 90 und 70 während -l Stunde getrocknet und hernach in der Kugelmühle gemahlen.
Die aus dieser Mischung bei zweiminutigem Pressen bei 160-1650 erhaltenen Formlinge nehmen beim 24stündigen Liegen in Kaltwasser 0-2%, beim zehnminutigen Kochen in Wasser etwa 0. 9% Wasser auf.
Beispiel 3 : 380 Teile Kresol werden mit 970 Teilen 30% igem Formaldehyd, der mit Natronlauge auf PH=9 gestellt wurde, vermischt und hierauf 252 Teile Rohmelamin (etwa 98% ig) eingetragen. Das Ganze wird im siedenden Wasserbad erwärmt und bei 90-95 Innen- temperatur während etwa 30 Minuten reagieren gelassen. Hierauf werden im Vakuum ungefähr 600 Teile wässerige Flüssigkeit abdestilliert und der klar gewordene Rückstand mit einer Lösung von 16-7 Teilen Nigrosin K wasserlöslich, gelöst in etwa 80 Teilen Wasser, gefärbt.
Der Füller wird hergestellt, indem 708 Teile Holzmehl, 16'7 Teile Magnesiumoxyd und 8-4 Teile Zinkstearat gut gemischt werden.
Harz und Füller werden nun i Stunde bei etwa 60 im Kneter gemischt und dann getrocknet und gemahlen. Es wird eine Pressmasse von ähnlichen Eigenschaften erhalten wie beim Beispiel 1. Z. B. beträgt die Wasseraufnahme nach zehn Minuten Kochen etwa 0-8% (Pressung vier Minuten bei 160 ).
Beispiel 4 : 252 Teile o-Kresol werden mit 252 Teilen Melamin und 850 Teilen gem Formaldehyd, der mit Natronlauge auf p gestellt wurde, in genau gleicher Weise reagieren gelassen wie in Beispiel 3. Das erhaltene Kondensationsprodukt wird wie dort aufgearbeitet und liefert hiebei Pressmassen von praktisch gleichen Eigenschaften wie in den Beispielen 3 und 1 angegeben.