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" Procédé de préparation de matières artificielles @
Il a été trouvé jusqu'à présent que l'on peut transformer l'alcool polyvinylique ou ses dérivés,particulièrement ses éthers et esters,en des composés insolubles en les chauffant aune température au-dessus de 100 C. avec ou sans addition d'un agent d'action catalytique tels que par exemple l'acide chlorhydrique l'acide lactique,l'acide acétique,le chlorure de zinc, le chlorure d'aluminium,le formaldéhyde,etc..
Avec l'alcool polyvinylique lui-mênme l'addition de catalyseurs n' est pas absolument nécessaire,mais cette addition est en géné- ral nécessaire avec ses dérivés,quoique ',dans ce dernier cas, dans de très faibles proportions.Ainsi, en chauffant, à envi- ron 130 c pendant plusieurs heures,l'acétate de polyvinyle,qui
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-par exemple contient encore des traces d'acide acétique libre, on réussit à le transformer directement en un corps,insoluble et infusible,que l'on ne peut gonfler qu'au moyen d'un dissol- vant et qui,par chauffage ,ne devient que plastique .Mais même si l'ester polyvinylique est pratiquement libre d'acide acéti- que, on peut le durcir à des températures élevées, parce qu'il a la tendance de dégager(abspalten)
de petites quantités d'aci- de acétique.
Une saponification de l'ester ou éther polyvinylique n'a pas lieu pendant ce procédé de durcissement,tout au plus en traces,et peut être entièrement évitée en choisissant la quan- tité de l'agent de condensation et la température de telle ma- nière qu'une saponification n'ait pas lieu.
Suivant la quantité et la concentration des agents de con- densation, en outre suivant la durée du chauffage ou enfin sui- va,nt l'application de température haute ou relativement basse, on obtient ainsi soit des produits complètement insolubles ou infusibles,soit des produits qui gonflent encore dans des dis- solvants et qui par chauffage peuvent être rendus plastiques.
Dans le premier cas,on obtient des produits formant des masses dures,mais très élastiques et résistantes et qui conviennent à la préparation'd'articles artificiels,de boutons, de manches de parapluie,de récepteurs de téléphone et de bandes de film.
Dans le dernier cas, ces produits sont très élastiques et res- semblent par leurs qualités au caoutchouc.
Le procédé représente un grand progrès technique, parce qu'il permet à utiliser des matières artificielles que l'on n'a- vait guère employées en pratique.
Exemples.
1. Le polyalcool obtenu par saponification du produit de con -densation d'acétate de vinyle est dissous dans la.quantité d'eau nécessaire pour préparer une solution concentrée, et on laisse évaporer la solution chaude et très visqueuse sur une plaque de
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verre. Le résidu de la ablution est une pellicule de film mince, transparente et trèsélastique qui est déjà presque insoluble dans l'eau froide.Son insolubilité peut être encore augmentée en la chauffant pendant peu de temps à environ 170 1.,ou en ajoutant à la solution aqueuse avant l'évaporation environ 5% de formaldéhyde à 30%,ou en combinant les deux traitements.
Ainsi on obtient un film,qui ,même dans l'eau chaude ,ne se dissout que lentement et qui est insoluble dans tous les dis- solvants organiques.Il possède à un haut degré toutes les qua- lités qu'un bon film doit avoir :c.à.d. élasticité,stabilité, une très petite inflammabilité.par conséquent, le procédé dé crit représente un grand progrès technique.
2.On dissout 25 parties en poids d'acétate ce vinyle poly- mérisé dans 50 parties en poids d'esprit de vin,dans la solu- tion ainsi obtenue on introduit 1 partie en poids d'acide chlorhydrique et ensuite le tout est chauffé dans un tube fermé ou dans un autoclave pendant 1 heure à 130 C.Lors de l'ouverture du tube, son contenu apparaît séparé en deux couches, une couched alcoolique supérieure est une couche visqueuse Inférieure ressemblant au caoutchouc. On verse la couche supé- rieure et on élimine de petites quantités d'alcool de la cou- che inférieure en la réohauffant à environ 100 c dans le vide.
Après refroidissement le résidu est une masse solide,jaunâtre, très visqueuse et élastique, qui ,après avoir été déforméa, reprend, comme le caoutchouc,sa forme originale après que la for ce déformante a desséd d'agir. On peut presser la masse flâna des moules et en la chauffant à environ 110-200 elle prend dans ces moules l'état final c.à.d elle est alors complètement dure, insoluble et infusible.
3.On pulvérise bien 30 parties en poids d'acétate de poly- vinyle et les mouille avec 3 parties en poids d'acide lactique à 90%, on introduit la tout dans un moula qui est chauffé lentement à 180 C au cours d'une heure .Après refroidissement
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et enlèvement du moule ,/on obtient une masse dure,très élasti- que,insoluble et infusible,dont la forme correspond à pelle du moule .
4. On applique comme laque la solution obtenue d'après l'exemple 2 sur une surface plane que l'on chauffe 160 U. pendant 2 heures.La couche de laque ainsi obtenue est extra- mement solide,élastique,infusible et insoluble.
5.On imprègne du bois de sapin mou avec application d'un vide de la solution aqueuse d'alcool polyvinylique,spécifiée au commencement de l'exemple 1.Ensuite le bois imprégné est tenu à une température de 150 C.pendant environ 1-2 heures.
Après refroidissement,le bois est devenu extrêmement dur et résistant ,non seulement les couches extérieures du bois ont été imprégnées,comme tel est le cas lors de l'imprégnation au moyen de bakélite,mais le bois est imprégné de part en part et uniformément.
D'une manière semblable et même plus simple,on peut im- prégner des planes de papier et en les collant ensemble et les durcissant à des températures au-dessus de 100 c on obtient des masses solides et très élastiques qui conviennent à la pré- paration de rubans de frein,de roues d'engrenages et d'objets d'usage général.
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"Process for the preparation of artificial materials @
It has heretofore been found that polyvinyl alcohol or its derivatives, particularly its ethers and esters, can be converted into insoluble compounds by heating them to a temperature above 100 ° C. with or without the addition of a catalytic agent such as, for example, hydrochloric acid, lactic acid, acetic acid, zinc chloride, aluminum chloride, formaldehyde, etc.
With polyvinyl alcohol itself the addition of catalysts is not absolutely necessary, but this addition is generally necessary with its derivatives, although in the latter case in very small proportions. heating, at about 130 c for several hours, the polyvinyl acetate, which
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- for example still contains traces of free acetic acid, we succeed in transforming it directly into a body, insoluble and infusible, which can only be swelled by means of a solvent and which, by heating, becomes only plastic. But even though the polyvinyl ester is practically free of acetic acid, it can be hardened at high temperatures, because it tends to release (abspalten)
small amounts of acetic acid.
Saponification of the polyvinyl ester or ether does not take place during this curing process, at most in traces, and can be entirely avoided by selecting the amount of the condensing agent and the temperature of such material. deny that saponification does not take place.
Depending on the amount and concentration of the condensing agents, in addition according to the duration of the heating or finally following the application of high or relatively low temperature, one thus obtains either completely insoluble or infusible products, or products which still swell in solvents and which on heating can be made plastic.
In the first case, products are obtained which form hard, but very elastic and resistant masses and which are suitable for the preparation of artificial articles, buttons, umbrella handles, telephone receivers and film strips.
In the latter case, these products are very elastic and resemble rubber in their qualities.
The process represents a great technical advance, because it allows the use of artificial materials which had hardly been used in practice.
Examples.
1. The polyalcohol obtained by saponification of the vinyl acetate condensation product is dissolved in the amount of water necessary to prepare a concentrated solution, and the hot and very viscous solution is allowed to evaporate on a plate.
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glass. The ablution residue is a thin, transparent and very elastic film of film which is already almost insoluble in cold water, its insolubility can be further increased by heating it for a short time to about 170 l, or by adding to it. aqueous solution before evaporation about 5% formaldehyde at 30%, or by combining the two treatments.
Thus a film is obtained which, even in hot water, dissolves only slowly and which is insoluble in all organic solvents. It has to a high degree all the qualities that a good film should have. : i.e. elasticity, stability, very little flammability. Therefore, the described method represents a great technical progress.
2. 25 parts by weight of this polymerized vinyl acetate are dissolved in 50 parts by weight of wine spirit, in the solution thus obtained is introduced 1 part by weight of hydrochloric acid and then the whole is heated. in a closed tube or in an autoclave for 1 hour at 130 C. When opening the tube, its contents appear separated into two layers, an upper alcoholic layer is a lower viscous layer resembling rubber. The top layer is poured in and small amounts of alcohol removed from the bottom layer by reheating it to about 100 ° C in vacuum.
After cooling the residue is a solid, yellowish, very viscous and elastic mass which, after being deformed, resumes, like rubber, its original shape after the deforming force has ceased to act. You can squeeze the loafed mass of the molds and by heating it to around 110-200 it takes in these molds the final state ie it is then completely hard, insoluble and infusible.
3. 30 parts by weight of polyvinyl acetate are well pulverized and wetted with 3 parts by weight of 90% lactic acid, the whole is introduced into a mold which is slowly heated to 180 C during one hour After cooling
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and removing the mold, a hard, highly elastic, insoluble and infusible mass is obtained, the shape of which corresponds to the scoop of the mold.
4. The solution obtained according to Example 2 is applied as a lacquer to a flat surface which is heated 160 U. for 2 hours. The lacquer layer thus obtained is extremely solid, elastic, infusible and insoluble.
5. Soft fir wood is impregnated with application of a vacuum of the aqueous solution of polyvinyl alcohol, specified at the beginning of Example 1. Then the impregnated wood is held at a temperature of 150 C. for about 1- 2 hours.
After cooling, the wood has become extremely hard and strong, not only the outer layers of the wood have been impregnated, as is the case with impregnation with bakelite, but the wood is impregnated through and through and evenly.
In a similar and even simpler way one can impregnate paper planes and by gluing them together and curing them at temperatures above 100 ° C one obtains strong and very elastic masses which are suitable for pre- trimming of brake tapes, gear wheels and general purpose objects.