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"Procédé de fabrication de résinée hydrophobes, par conden- sation d'urée ou de dérivés de l'urée avec des aldéhydes, en particulier la formaldéhyde. "
Lors de la fabrication de masses artificielles au moyen des produits de condensation de l'urée, ou de dérivés de l'urée, et d'aldéhydes) en particulier la formaldéhyde, l'élimination de l'eau ou du dissolvant donne des diffi- cultés considérables.
Tandis que par exemple la condensation de phénol et de formaldéhyde peut être conduite de telle façon que le produit de condensation résineux se précipite, de sorte que la plus grande partie de l'eau introduite avec les' matières premières et de l'eau prenant naissance au cours de la réaction peut être éliminée avant le chauffage
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subséquent de la résine, ceci n'a pas pu être réalisé lors de la condensation de carbamide et de formaldéhyde. Au con- traire la masse totale subit dans cette réaction, à un mo- ment donné, une gélification en englobant l'eau encore pré- sente, qui doit être expulsée ensuite de la masse solidifiée.
Ceci provient de ce que ces produits de condensation ont la façon de se comporter typique des colloïdes hydrophiles.
La grande affinité du complexe colloïdal pour le dissolvant se fait remarquer encore'dans les produits finaux. Même si le soin apporté à l'élimination du dissolvant a été tel que les produits finaux sont devenus tout-à-fait insensibles à l'influence de ce dissolvant à froid, il se montrent en-, core plus ou moins sensibles à l'influence du dissolvant aux températures plus élevées.
On est maintenant parvenu a obtenir également dans cette réaction, comme produit de première phase, une résine se précipitant du mélange de réaction et ne contenant plus qu'une petite partie de l'eau, et cela en combinaison très instable, de sorte que qe résidu d'eau est expulsé facile- ment lors du chauffage ultérieur ( durcissement ).
La for- mation de cette résine hydrophobe est réalisée, suivant la présente invention, par le fait,qu'on prend les produits ini- tiaux de condensation obtenus par un court chauffage du mélange des matières de départ et, qu'après addition de matiè- res organiques capables 'de fermer avec l'aldéhyde en milieu acide des produits de condensation ( par exemple la thio- urée ou le phénol ), on les chauffe de nouveau en présence d'ions libres d'hydrogène jusqu'à ce que la résine se pré- cipite du mélange de réaction lors du refroidissement de celui-ci.
L'eau surnageante peut alors être décantée ou soutirée, pour favoriserla polymérisation des produits de condensation initiaux qui ont pris naissance, on peut em-
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ployer', outre les ions H' libres, d'autres agents de poly- mérisation qui ne donnent pas d'ions OR* par dissociation, par exemple les sels neutres d'acides forts et de bases fortes, en particulier les sels neutres des métaux alealino- terreux. '
Il est vrai que le brevet belge N 316.494 du même inventeur décrit la fabrication d'un colloïde hydrophobe,
Ce colloïde perd toutefois sa propriété d'être hydrophobe lors de la stabilisation, avantageuse ou même presque in - dispensable pour la suite du traitement, à l'aide d'addi- tions à action basique, par lesquelles la gélatinisation est entravée.
Dans les solutions neutres ou alcalines, il ne se précipite donc qu'à l'état de traces. Si l'on renonce au contraire à la stabilisation, il n'est guère possible d'éviter que par suite de 'la forte concentration d'acide nécessaire pour sa formation, le produit hydrophobe pré- cipité se gélatinise, ce qui rend impossible le lavage soi- gneux et provoque d'autres difficultés parce qu'un sembla- ble produit gélatinisé ne peut être transformé dans la suite en masses artificielles que moyennant un soin particulier.
La résine fabriquée suivant le présent procédé se précipite au contraire de solutions neutres ou alcalines. Comme cette résine est très stable, on peut la débarrasser complètement des électrolytes et des cristalloïdes qu'elle contient, par lavage au moyen d'eau ( ou d'autres dissolvante ). Ceci cons- titue un effet accessoire particulier du procédé vu que des électrclytes et des cristalloïdes déterminés influencent de façon défavorable, dans une mesure particulièrement impor- tante, les propriétés des masses artificielles préparées au moyen de ces résines.
La résine hydrophobe ainsi obtenue constitue un produit industriel nouveau. Elle peut être traitée suivant
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toutes les méthodes cornues,' au besoin avec adjonction de matières organiques ou inorganiques influençant les proprié- tés du produit final, pour former des masses artificielles.
Elle possédé par suite de sa viscosité particulièrement
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grande, une capacité d|* absorption presque illimitée pour les genres les plus divers de dispersion colloïdales et non colloïdales ainsi que de matières de remplissage pulvérulen- tes et fibreuses, comme en particulier la cellulose sont toutes ses formes. L'aspect du produit final durci ne se distingue nullement de celui des produits actuellement connus de condensation de carbamide et de formaldéhyde. Par contre les masses artificielles sont de beaucoup supérieures aux masses articielles connues jusque présent, grâce à leur insensibilité à la vapeur d'eau aux températures élevées, par le fait qu'elles sont hydrophobes au point que même dans une atmosphère de vapeur d'eau chaude, elles peuvent perdre de l'eau sans se détériorer.
Leur utilisation est ainsi assu- rée dans un grand nombre d'applications pour lesquelles ces produits de condensation ne pouvaient être envisagés jusqu'à présent. Les masses artificielles préparées au moyen de la résine hydrophobe se distinguent également par leur capacité d'isolé ¯ ment électrique particulièrement élevée. , '
Pour la production de laque, les résines hydropho- bes préparées de la manière décrite sont dissoutes dans un dissolvant organique, avec ou sans addition d'agents de ra- mollissement ou de matière de remplissage, ces laques pré- sentent l'avantage particulier de sécher très rapidement même à froid,ce qui étend considérablement leur champ d'ap- plication.
Comme addition capable de former avec l'aldéhyde cor- respondante, en particulier la formaldéhyde, des produits de condensation en milieu acide, on peut employer aussi les coin-
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posants d'urée qui ont été introduits dès le début dans la réaction; ainsi lorsqu'on.effectue la condensation entre l'urée et la formaldéhyde, on peut provoquer par exemple la formation de la résine hydrophobe stable en introduisant dans la réaction-) après un court chauffage du mélange des produits de départ, une nouvelle quantité de carbamide, Comme la carbamide forme en milieu acide des produits de condensation blancs, la résine qui se précipite donne dans ce cas, en durcissant, des masses blanches .analogues à du verre opale.
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-:- EXEMPLES DE REALISATION -:- 'rI -.............- -- - 1.- Un mélange neutre ou faiblement alcalin de
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1500 parties en poids dqcarbamide et de 4000 parties en poids d'une solution de formaldéhyde contenant 37,6% en poids est chauffe pendant un temps court avec emploi d'un réfrigérant à reflux. Après addition de 2 parties en poids d'acide formique on introduit par doses successives dans la
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solution chaude 300 parties en poids de thio-carbamide, après quoi on continue à chauffer encore le mélange, de une heure à une heure et demie, en se servant d'un réfri- gérant à reflux. On ajoute ensuite environ deux parties en poids d'alcali fixe et on laisse refroidir. Il commence bientôt à se séparer de la solution neutre ou faiblement alcaline un produit résineux blanc qui peut être conservé longtemps sans subir de transformation.
Lorsque la résine est précipitée, on ajoute, encore avantageusement 2000'parties d'eau pour rendre la précipitation complète et on malaxe cette eau à fond avec la résine. Ce lavage est répété plu- sieurs fois. La résine ainsi épurée peut être alors traitée pour donner des laques ou des masses solides.
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Dans ce dernier cas, la résine peut en tous cas, après incorporation des matières d'addition désirées, être immédiatement coulée dans des moules et durcie par une élé- vation de température. on peut de même la débarrasser d'une partie de l'eau résiduelle par distillation avant le durcis- sement. On obtient ainsi un produit de grande viscosité qui se conserve longtemps sans changement à des températures in- ferieures à 50 C. Après la coulée dans des moules, le
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p rodu17t-:- -àeus 1'-'..action de températures plus élevées se transforme bientôt en une gelée incolore claire et brillan- te qui en durcissant, donne des masses transparentes claires.
2. - A la place des 300 parties en poids de thio- carbamide, on peut ajouter 200 parties en poids de phénol et continuer le traitement de la même manière. De cette façon également, on obtient une résine malaxabie molle, restant stable indéfiniment, qui.peut être traitée de la manière décrite à l'exemple 1 pour donner des. masses claires trans- parentes.
3.- Onpeut aussi ajouter à la place des 300 par- ties en poids de thio-carbamide 250 parties en poids de car- bamideOn obtient de cette manière comme produits finaux des masses du genre du verre opale.
4.- Pour la préparation d'une laque, on dissout 100 partie& en poids de la résine, obtenue suivant l'exem- ple 1 et lavée, dans 30-40 parties en poids d'acétone. Comme agent amolissant on peut ajouter au mélange 3 parties en poids d'un éther de cellulose dissous dans de 1 éther éthyli- que d'acide lactique, dans l'alcool benzylique ou dans une matière équivalente.
Il a déjà été proposé,pour la fabrication de mas- ses artificielles, d'effectuer la .condensation d'urée et de fprmaldéhyde avec la présence simultanée d'acides ( ou de
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sels à réaction non alcaline ) et de composés organiques de nature acide, quiréagissent eux-mêmes avec le formal- déhyde par exemple le phénol. Lorsque la masse ainsi ob- tenue est chauffée presque jusqu'au point d'épaississement, le mélange de réaction, durcit lors du refroidissement en retenant toute l'eau. Il n'est toutefois pas possible d'ob- tenir de cette manière une séparation en une phase résineu- se et une phase aqueuse.
La formation de la résine hydro- phobe décrite plus haut est au contraire liée à cette condi- tion que les additions organiques appropriées capables de se combiner à la formaldéhyde en milieu acide pour donner des produits de condensation, ne sont introduites que lors- que les produits de condensation prenant naissance en ordre , primaire par suite d'un court chauffage du mélange de car- bamide et de formaldéhyde se sont déjà formés.
La présente invention se distingue du procédé du brevet autrichlen N 99906 et du brevet français N 562,320 par le fait que le procédé antérieur -de poursuit que le but d'éliminer ultérieurement de la masse les quantités de for- maldéhyde qui n'ont pas étécombinées lors de la réaction car le durcissement de la masse est troublé par la présence de formaldéhyde libre. On ajoute par conséquent au mélange de réaction des substances qui se combinent à la formaldéhyde ou la décomposent et cela seulement après la fin de la pre- mière phase de la réaction) au cours de laquelle se dérou- lent, principalement les processus chimiques de la réaction (condensation et polymérisation).
Les matières organiques qui peuvent former avec la formaldéhyde en milieu acide des' produits de condensation doivent au contraire, dans le sens de la présente invention, être ajoutées immédiatement après
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la première étape de la première phase de réaction, c'est-à- dire après le court chauffage du mélange, et cela pour que les produits de condensation qui prennent ainsi naissance
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participent a. 'la polymérisation des produits de condensa- tion formés enordre primaire.
0:- REVENDICATIONS
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1.- Procédé de , fabrication de résines hydrophobes par condensation d'urée, ou de dérivés d'urée, avec des aldé- hydes en particulier l'aldéhyde formique, caractérisé en ce que les produits initiaux de condensation qui prennent nais- sance par un court chauffage du mélange des produits de dé- part, sont additionnés de, matières; organiques capables de former avec l'aldéhyde en milieu acide des produits de con- densation ( comme par exemple la thio-urée ou le phénol ) et sont chauffés ensuite , ( en présence d'ions d'hydrogène libres,pendant un temps suffisamment long pour que la ré- sine se précipite du mélange de réaction lors du refroidis- sement de celui-ci..