AT327561B - Verfahren zur herstellung und/oder hartung von polykondensationsharzen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und/oder Härtung von Polykondensationsharzen auf der Grundlage von gegenüber Aldehyden reaktiven Verbindungen und Aldehyden. 



   Es ist bekannt, durch Kondensation von gegenüber Aldehyden reaktiven Verbindungen, wie z. B. Phenolen, Harnstoff, Melamin und Ketonen sowie deren Derivaten, mit Aldehyden härtbare Polykondensationsharze her- 
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 ihrer ausgezeichneten Eigenschaften haben diese Polykondensationsharze in der Technik   z. B.   als Bindemittel und Lackharze eine grosse Bedeutung erlangt. 



   Aber diese Produkte weisen nicht nur grosse Vorteile, sondern auch noch gewisse Mängel auf. So besitzen sie bei der Durchhärtung keine Formbeständigkeit, sondern schrumpfen infolge der Abspaltung von Formaldehyd, Wasser und gegebenenfalls Ammoniak so zusammen, dass sie für viele Verwendungszwecke nicht in Frage kommen. In andern Fällen ist ausserdem eine schnellere Durchhärtung erwünscht oder eine bessere Elastizität der gehärteten Polykondensationsharze erforderlich. 



   Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu finden, mit dessen Hilfe die oben aufgeführten Mängel dieser härtbaren Polykondensationsharze weitgehend beseitigt werden können. 



   Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung   und/oder Härtung   von   Polykondensationsharzen   auf der Grundlage von gegenüber Aldehyden reaktiven Verbindungen und Aldehyden gefunden, bei denen die oben an- 
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 unter geeigneten Reaktionsbedingungen eine Abspaltung von Wasser, Formaldehyd und gegebenenfalls Ammoniak vermieden und dadurch die Schrumpfung auf ein erträgliches Mass vermindert. 



   Wenn man TTC der wässerigen Lösung eines Phenol-Formaldehydharz-Bindemittels zumischt und diese Mischung als Bindemittel von z. B. Holz oder mineralischenstoffen einsetzt, wird eine erhebliche Beschleunigung der Härtung erreicht. 



   Die mit TTC kondensierten Produkte zeigen alle eine wesentlich verbesserte Elastizität. 



   Folgende Verbindungen kommen   u. a. fir   die Kondensation mit TTC in Betracht :   Phenol oderPhenolderivate, wie Kresole, A1kylphenole,   Xylenole, Dialkylphenole, Resorcin, Resorcinderivate, Brenzkatechin, Brenzkatechinderivate, Halogenphenole, Bisphenole, wie Dihydroxydiphenylmethan und Dihydroxydiphenylpropan oder Dihydroxydiphenylsulfon, ferner Harnstoff, Alkylharnstoff, Biuret, Thioharnstoff, Melamin, Melaminderivate, Aceton, Methyläthylketon, Diäthylketon, Cyclohexanon oder andere Ketone mit reaktiven Wasserstoffatomen. 



   Die Verbindungen können dabei rein oder als technische Gemische vorliegen. 



   Härtbare Polykondensationsharze aus Phenol, Phenolderivaten, Harnstoff, Melamin oder andern geeigneten, gegenüber Aldehyden reaktiven Verbindungen und Formaldehyd, Paraformaldehyd, Acetaldehyd oder Furfurylalkohol, Furfurylaldehyd, TTC oder Mischungen davon, beispielsweise alkalisch kondensierte Phe- 
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 gel das TTC auch in fester Form zu ; den Lösungen der Harze wird es meist als Lösung zugegeben. 



   Die Härtung mit TTC kann in Gegenwart von Katalysatoren, wie z. B. Säuren, Laugen, Salzen, Säure-   chloriden usw., bei Temperaturen von 0 bis 300OC, vorzugsweise 20 bis 2000a und bei   Unter-, Normal- oder Überdruck durchgeführt werden. Je nachdem, ob bei der Härtung allein mit TTC oder Mischungen aus Aldehyden   bzw. aldehydabspaltenden   Stoffen und TTC gearbeitet wird, setzt man etwa 1 bis 100 Gew.-% TTC, bezogen auf das härtbare Polykondensationsharz, ein. 



     Die Härtungsbedingungen variieren   danach also inweiten Grenzen. Die jeweils   gunstigste   lassen sich von einem Fachmann ohne Schwierigkeit ermitteln. Die Tatsache, dass TTC ein latenter Härter ist, der erst bei 
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 harzen, aus. 



   Bei der Kondensation von gegenüber Aldehyden reaktiven Verbindungen mit TTC arbeitet man vorzugsweise mit einem Molverhältnis der reaktiven Verbindung zu TTC von etwa 1 : 0, 2 bis 2, 5. Jedoch kann auch noch wesentlich weniger TTC verwendet werden, wenn es in Mischungen mit Aldehyden eingesetzt wird, und grundsätzlich auch wesentlich mehr, bis etwa 5 Mol, da das TTC unter Aufspaltung mit sich selbst kondensiert. 

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   Die Harze können auf verschiedene Weise modifiziert werden ; entweder durch Variierung der gegen- über Aldehyd reaktiven Verbindung oder auch durch Einkondensieren von Modifizierungsmitteln während der Kondensation bzw. durch Zusatz von Modifizierungsmitteln vor der Härtung. 



   Als Modifizierungsmittel eignen sich anorganische oder organische Säuren bzw. deren Anhydride, wie z. B. Malein-, Phthal-, Tetrahydrophthalsäure u. dgl., sowie anorganische oder organische Basen, wie   z. B.   



  Diäthylentriamin oder Triäthylentetramin, in Mengen von 1 bis 100   Gew.-%,   bezogen auf das Polykondensa- tionsharz. Weiter kann man ein-oder mehrwertige aliphatische oder aromatische Alkohole, wie z. B. Methanol, Äthanol, Propanol, Butanol, Glykol, Glyzerin, Hexantriol, usw., in Mengen von 1 bis 200 Gew.-%, bezogen auf das Polykondensationsharz, als Modifizierungsmittel einsetzen. 



   Mit dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich Überzüge,   z. B.   in Form von   Tauch- oder   Einbrennlacken, herstellen. Die aufgebrachten Filme härten schnell unter sehr geringer Schrumpfung, und die fertigen Lacke weisen eine gute Elastizität   auf. Ausserdem   ist das   erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung   von Laminaten,   in Form von Giessharzen zur Herstellung von Form-und Isoliermaterial, in Verbindungmit EUlL-   stoffen, wie Gesteinsmehl, Asbest, Glimmer, Holzmehl,   Baumwollfaser u. dgl.,   zur Herstellung von Formund Pressmassen, Schichtpressstoffen,   abriebfesten Belägen und Schleifscheiben geeignet.

   Ferner lassen sich     heiss-und kalt-klebende Kleber   sowie Modifizierungsmittel für Natur-und Synthese-Kautschuk erhalten. 



   Formteile können gewonnen werden, indem das lösungsmittelfreie Polykondensationsharz zu Pulver gemahlen und dieses mit dem ebenfalls fein gemahlenen TTC sowie mit pulverförmigen Gleitmitteln, wie   z. B.   



  Calciumstearat, und Füllstoffen, wie z. B. Holzmehl, Quarzmehl, Silikagel, Baumwollfasern oder Asbestfasern, sowie gegebenenfalls mit Pigmenten und andern Zusätzen, gründlich vermischt, in eine Formpresse eingebracht und bei vorbestimmten Drücken und Temperaturen zu gewünschter Gestalt und Grösse gehärtet wird. 



   Schichtpressstoffe lassen sich z. B. herstellen, indem man das   härtbare   Polykondensationsharz mit dem TTC in Lösungsmitteln, wie z. B. Wasser, Alkoholen oder Wasser-Alkohol-Gemischen ; löst und mit dieser Lösung Bahnen aus z. B. Papier, Holz, Baumwolle, Asbest, Glasgewebe tränkt und mehrere solcher Bahnen dann unter Hitze und Druck zu Schichtstoffen verpresst. Auf ähnliche Weise kann man auch Platten, Rohre, Scheiben und Isolierteile oder andere Formteile herstellen. 



   Auch für   die Herstellung vonHolzspanbindemitteln   bzw. Holzspanplatten sowie von Schaumstoffen können die erfindungsgemäss hergestellten Produkte angewendet werden. 
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 :DIN-Becher bei 20 C, erreicht ist. 



   Es wird eine rötlich gefärbte Harzlösung, die als Tränkharz oder Imprägniermittel oder Bindemittel für Holzwerkstoffe verwendbar ist, erhalten. 



   Beispiel 5 : Ein Phenolharzbindemittel wird durch Kondensation   von 10 Mol Phenol mit 25, 5 Mol   Formaldehyd, in Form einer 30%igen wässerigen Lösung, in Gegenwart von 6,5 Mol Natriumhydroxyd, in Form einer   50% gen   wässerigen Lösung, bei 20 bis   700C   bis zu einer Viskosität von 80 sec, gemessen im 4 mm DIN-Becher, kondensiert. Dann werden auf je 100 g des Bindemittels 10 g einer   50% lgen wässerigen   Lösung von TTC gegeben und gut vermischt. 



   Die Lösung wird auf Holzspäne   aufgedüst,   wobei, auf Feststoff bezogen, 9 g Harz auf 100 g Holzspäne atro aufgebracht werden. Die Holzspäne werden dann in bekannter Weise bei 165 C und einem Druckvon 20 kp/cm2 zu Holzspanplatten verpresst. 



   WieausderfolgendenZusammenstellungderWertefüreinBindemittelohneundmitZusatzvonTTCersichtlich ist, ergibt sich für das Bindemittel mit TTC-Zusatz eine Verkürzung der Härtungszeit bzw. eine Verbesserung der Plattenwerte bei gleicher Härtungszeit. 



   Unter denWerten ist besonders die Querzugfestigkeit von V 100-PrUfung zu beachten, da sie ein Mass für die Heisswasserbeständigkeit und Wetterbeständigkeit der Holzspanplatten darstellt. 

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Claims (1)

1. Tabelle EMI3.1 <tb> <tb> Phenolharz-Phenolharzbindemittel <SEP> bindemittel <tb> ohne <SEP> TTC-mit <SEP> TTC-Zu- <SEP> <tb> Zusatz <SEP> satz <tb> Stoffgehalt <tb> (1 <SEP> g/2 <SEP> h/1200) <SEP> 46, <SEP> 8 <SEP> 47, <SEP> 2% <SEP> <tb> Viskosität <SEP> 4 <SEP> mm <SEP> 20 <SEP> <tb> (im <SEP> 4 <SEP> mm <SEP> DIN-Becher <SEP> <tb> bei <SEP> 20 C) <SEP> 75 <SEP> sec <SEP> 73 <SEP> sec <tb> Dichte <SEP> bei <SEP> 200C <SEP> 1, <SEP> 232 <SEP> 1, <SEP> 233 <SEP> <tb> PH-Wert <SEP> 11, <SEP> 6 <SEP> 11, <SEP> 6 <SEP> <tb> Spanausgangsfeuchte <SEP> (%) <SEP> zirka <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> zirka <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> <tb> Spanart <SEP> Schneidspäne <SEP> Schneidspäne <tb> Beleimungsfaktor <SEP> (%) <SEP> 9 <SEP> 9 <tb> Presstemperatur <SEP> ( C) <SEP> 168 <SEP> 168 <tb> Pressdruck <SEP> (kp/cm2) <SEP> 20 <SEP> 20 <tb> Pressfaktor <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> 0,

   <SEP> 30 <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> 0, <SEP> 30 <SEP> <tb> Plattendichte <SEP> (g/ml) <SEP> zirka <SEP> 0, <SEP> 67 <SEP> 0, <SEP> 68 <SEP> 0, <SEP> 68 <SEP> 0, <SEP> 68 <SEP> <tb> Biegefestigkeit <tb> (Isp/crn) <SEP> keine <SEP> 245 <SEP> 263 <SEP> 293 <tb> Querzugfestigkeit <tb> (V20 <SEP> in <SEP> kp/cm2) <SEP> keine <SEP> 7, <SEP> 4 <SEP> 9, <SEP> 2 <SEP> 10, <SEP> 9 <SEP> <tb> Querzugfestigkeit <SEP> Platten-3, <SEP> 0 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP> 4, <SEP> 9 <SEP> <tb> (V <SEP> 100 <SEP> in <SEP> kp/cm2) <SEP> zerfall <tb> PATENTANSPRÜCHE : 1.

   Verfahren zur Herstellung und/oder Härtung von Polykondensaüonsharzen auf der Grundlage von gegenüber Aldehyden reaktiven Verbindungen und Aldehyden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kon- EMI3.2 Härtung nüt l,len-l, 3, 6, 8-tetra-aza-cyclo-decan) (TTC), den Aldehyd ganz oder teilweise ersetzend, durchgeführt wird. <Desc/Clms Page number 4>

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man bei der Kondensation auf 1 Mol einer reaktiven Verbindung 0,2 bis 2,5 Mol TTC einsetzt. EMI4.1 Kondensation und/oder Härtung in Anwesenheit eines Lösungsmittels bzw. -gemisches vornimmt.

   5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die Kondensation und/oder Härtung in Gegenwart von 1 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das härtbare Polykondensationsharz, einer anorganischen oder organischen Säure bzw. eines Säureanhydrids oder einer anorganischen oder organischen Base als Modifizierungsmittel vornimmt.

   6. Verfahren nach einem der AnsprUche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Kondensation und/oder Härtung in Gegenwart von 1 bis 200 Gew.-%, bezogen auf das härtbare Polykondensations- harz, eines ein-oder mehrwertigen aliphatischen und/oder aromatischen Alkohols als Modifizierungsmit- tel vornimmt.