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Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten aus Furfurol und Phenolen.
Das vorliegende Verfahren betrifft die Herstellung von Kondensationsprodukten des Furfurols mit Phenolen.
Wenn man Furfurol und Phenol mit Säuren erwärmt, so tritt nach einiger Zeit ein Erstarren ein und man erhält eine tiefschwarze, glänzende, hartgummiähnliche Masse, die die Härte und Elastizität des Hartgummi besitzt, Durch Erhitzen der Masse auf etwa 1500 C wird die Härte vergrössert.
Um möglichst homogene und feste Stücke zu erhalten, empfiehlt es sich, das flüssige Gemisch mit Furfurolsäure und Phenolen in geschlossenen Formen zu erwärmen.
Beispiel i :
Man mischt 100 g Furfurol mit So bis 100 g verflüssigter Karbolsäure und 3 g konzentrierter Schwefelsäure und erhitzt in einer geschlossenen Form langsam bis 1500 C.
Die Reaktion ist nach 2 bis 3 Stunden beendet. Um Wasser vollständig zu vermeiden, kann man auch in das Furfurol oder das Gemisch von Furfurol und Phenol gasförmigen Chlorwasserstoff einleiten, bis die Flüssigkeit beginnt, dickflüssig zu werden.
Für das vorliegende Verfahren können die verschiedensten Phenole, auch Gemische mehrerer Phenole verwendet werden. Die Phenole lösen sich leicht in Furfurol. Die auf solche Weise erhaltenen Kondensationsprodukte zeichnen sich durch grosse Widerstandsfähigkeit gegen chemische. Einflüsse aus.
Man kann auch Phenol und Furfurol ohne jedes Kondensationsmittel oder mit anderen Kondensationsmitteln als freie Säure zur Reaktion bringen. Man kann freie, anorganische oder organische Basen als Kondensationsmittel verwenden, z. B. Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Ammoniak, aliphatische und. aromatische oder aliphatisch-aromatische gemischte Basen. Man kann auch basische oder neutrale oder saure Salze als Kondensationsmittel verwenden. Beispielsweise kann man Soda (wasserfrei und kristallisiert), Natriumsulfat, essigsaures Natron, weinsaures Natron, benzoesaures Natron, salicylsaures Natron, naphtoesaures Natron, die Ammoniumsalze oder Salze von organischen Basen sowohl mit anorganischen wie organischen Säuren verwenden. Ob die Salze hydrolytisch gespalten werden, ist gleichgültig.
Auch Epichlorhydrin, Acetylentetrachlorid und Tetrachlorkohlenstoff, sowie andere organische Halogenverbindungen sind zu benutzen. Man kann z. B. auch Alkalibisulfide oder Ammoniumhydrosulfid oder Ammoniumsulfid anwenden. An Stelle eines einzigen Kondensationsmittels kann man auch zwei oder mehr Kondensationsmittel miteinander vermischt oder zeitlich hintereinander verwenden.'
Die Verwendung von Basen und Salzen hat den Vorteil, dass die Reaktion weniger heftig verläuft, als Wenn man Säuren anwendet. Die Reaktion verläuft bereits vielfach in der Kälte und kann durch Erwärmen beschleunigt werden. Man kann beispielsweise allmählich auf 1000 C erwärmen, man kann aber auch höhere Temperaturen anwenden und
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hierbei gleichzeitig eine Konzentration des Reaktionsproduktes herbeiführen.
Man kann sowohl im offenen Gefässe, wie am Rückflusskübler oder unter Druck oder in luftverdünntem Raume oder in einer Gasatmosphäre (z. B. Wasserstoff, Stickstoff, Leuchtgas, Kohlensäure) sowie unter Durchleiten oder Überleiten von Dampf, wie Wasserdampf, Benzoldampf, Petroleum- dampf u. dgl. erwärmen. Man kann das Durchleiten von Gasen und Dämpfen auch be- nutzen, um die Reaktion zu mässigen bzw. zum Stillstand zu bringen. Man kann auch Gase und Dämpfe gemeinsam verwenden.
Als Phenole sind alle Körper, welche die Phenolgruppe enthalten, zu benutzen, namentlich Phenol (kristallisiertes oder flüssiges), Naphtol, Kresol, und zwar die einzelnen
Kresole (ortho, meta, para) wie Gemische derselben. Man kann auch ein einzelnes Kresol vorwiegend verwenden und eine geringe Beimischung eines anderen Kresols hinzugeben. Auch halogenierte oder sulfurierte Phenole sind verwendbar,
Die Ausführung des Verfahrens kann auch derartig erfolgen, dass man Lösungs-oder
Verdünnungsmittel hinzusetzt, z. B. Alkohol, Benzol, Naphtalin, Antrazen, Phenanthren, Aceton,
Terpentinöl, Campheröl, Leinöl u. dgl.
Man kann Furfurol zuerst mit einem Amin, z. B. Naphtylamin, Anilin, Ammoniak,
Harnstoff kondensieren und das entstandene Produkt mit dem Phenol in Reaktion bringen.
Das Furfurol kann durch Homologe ersetzt werden. Man kann beispielsweise Furfurakrolein (die Verbindung von Acetaldehyd und Furfurol) oder Methylfurfurol, Furfurcrotonal- dehyd verwenden. Ebenso kann man Kondensationsprodukte von Furfurol mit Ketonen wie z. B. Furfuralaceton Cg. H O2 oder Furfuralacetophenon Cu H10 O2 mit Phenolen kondensieren.
Wenn man Furfurol mit Basen kondensiert, kann auch die Anwendung von Kondensationsmitteln unterbleiben.
Man erhält nach dem vorliegenden Verfahren Harze, die in Alkohol (auch verdünnten
Spiritus) löslich sind, zum Teil auch in Benzol und fetten Ölen. Man kann die Harze für sich oder in Gemischen mit anderen Naturharzen (z. B. Kolophonium, Schellack, Dammar) oder künstlichen Harzen (Phenolharze, Naphtolharze, Kumaronharze u. dgl. als Lacke benutzen.
Die Reaktion kann in allen Fällen so geleitet werden, dass man zuerst schmelzbare, lösliche Harze herstellt, welche durch weiteres Erhitzen in unschmelzbare, unlösliche Massen übergeführt werden können. Man kann beispielsweise zuerst schmelzbare lösliche Harze herstellen und diese dann durch weiteres Erhitzen in Gegenwart von Substanzen mit reaktionsfähiger Methylengruppe in unschmelzbare unlösliche Verbindungen überführen.
Vor oder während der Kondensation oder vor der Überführung der löslichen Harze in die unschmelzbaren Massen können Füllstoffe, Farbstoffe, Plastizierungsmittel oder Härtungmittel zugesetzt werden. Als Füllstoffe kann man beispielsweise Fasern, wie Baumwolle, Leim, Asbest oder Sägespäne, Holzwolle, Holzmehl, Sand, Ziegelmehl, Ziegelstücke, Kieselgur, Glimmer, Schlacken, verwenden. Farbstoffe, die verwendet werden können, sind z. B. Teerfarbstoffe, Russ, Lithopone, Asp. halt, Ultramarin, Kobaltblau, Schwerspat. Geeignete Plastizierungsmittel sind beispielsweise : Campher, Campherersatzmittel, Naphtalin, Paraffin, Phtalsäureanhydrid, Acetanilid, Halogennaphtalin, Dinitrobenzol, Benzoesäureanhydrid ; Härtungmittel sind beispielsweise : Schwefelsäure, Salzsäure, Ammoniak, Formaldehyd oder andere Aldehyde.
Man kann die Ausgangsmaterialien oder die Harze auf Flächen wie Bleche Ui dgl., bringen und die Kondensation bzw. die Erhärtung dort vornehmen. Man kann poröse Körper, wie Holz, Gewebe o. dgl., mit den Ausgangsmaterialien oder den Anfangskondensationsprodukten imprägnieren bzw. die Körper in die porösen Stoffe einführen und dann die Kondensation bzw. die Erhärtung vornehmen.
Beispiel 2 :
100 g Kresol werden mit 100 g Furfurol in Gegenwart von 5 g wasserfreier Soda drei Stunden unter Rückfluss gekocht. Das bei der Reaktion entstandene Wasser wird z. B. durch Kochen oder mechanisch entfernt und das Harz in der bekannten Weise gewonnen.
Beispiel 3 :
EMI2.1
PATENT-ANSPRÜCHE : i, Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten aus Furfurol und Phenolen, dadurch gekennzeichnet, dass Furfurol und Phenole in Gegenwart von Säuren erhitzt werden.