Procédé de préparation de compositions résineuses. Cette invention concerne un procédé de préparation de compositions résineuses conte nant du furfurol comme plastifiant. Ce pro cédé est caractérisé en ce qu'on chauffe une solution aqueuse d'un produit de condensa tion mélamine-formaldéhyde pour provoquer une condensation plus poussée dudit produit et chasser pratiquement toute l'eau présente par distillation, au moins la dernière partie de ce traitement s'effectuant en présence de furfurol.
Lors d'une cuisson ultérieure à tempéra ture élevée et sous pression, le furfurol pré sent dans la composition réagit avec le pro duit de condensation mélamine-formaldéhyde pour donner une masse claire infusible pos- sédant une très grande résistance à la cha leur et la rupture. Les compositions obtenues permettent. de fabriquer des articles moulés dont. la stabilité des dimensions est grande ment augmentée par l'absence relative d'eau et la réaction du furfurol avec le produit. de condensation mélamine-formaldéhy de.
Le traitement est effectué de préférence à un pH compris entre 8,5 et 11,5 et, mieux, entre 9,5 et 10,5, le furfurol étant ajouté avantageusement en quantité inférieure à 251/o calculée sur le poids total de résine solide et, de préférence, comprise entre 3 et 15%. Des charges, des colorants, des lubri- fiants, d'autres résines, etc. peuvent être ajou tés au mélange soit avant, soit après la dés- hydratation.
Il n'est pas indiqué d'utiliser des quantités de furfurol supérieures à 25%, car l'excès serait éliminé par distillation; il n'est pas indiqué non plus d'en utiliser des quantités trop faibles, pour ne pas compro mettre les résultats désirés. Il est avantageux d'ajouter le furfurol vers la fin du chauffage pour éviter des pertes par distillation.
Il est préférable d'employer comme pro duit de départ un produit pour la formation duquel le rapport moléculaire de la formaldé- hyde à la mélamine était compris entre 1,5 :1 et<B>3,5:</B> 1.
Les exemples suivants, dans lesquels les proportions sont données en parties en poids, se réfèrent à des réalisations précises de l'in vention.
<I>Exemple .l:</I> On a préparé le produit de condensation de départ comme suit: 126 parties de mélamine et 90 parties de formaldéhyde sous forme d'une solution aqueuse à 371/o sont mélangées et chargées dans un récipient approprié; le mélange est ajusté au pH d'environ 8,1 avec de l'hydroxyde de sodium et chauffé à. reflux jusqu'à .ce que toute la mélamine soit dissoute et que la réaction d'addition soit complète. La solution est ensuite ajustée avec de l'hydroxyde de sodium au pH de 10,0.
96 parties de furfurol ajustées avec de l'oxyde de calcium à pH 10,0 et filtrées, sont ajoutées à la solution ci-dessus et mélangées soigneusement par agitation mécanique. Le mélange est ensuite déshydraté sous un vide de 65 cm de mercure; la distillation est con tinuée jusqu'à ce que l'eau ait été entière ment enlevée; à ce moment, la température est montée à 115 C. La masse est vidée du récipient. Le temps de prise du produit est de 3 minutes à 150 C.
L'analyse indique que toute l'eau qui se trouvait dans le mélange a été enlevée et qu'approximativement 8 % de la composition est constitué par du furfurol. Exemple <I>2:</I> A un sirop de triméthylol-mélamine à un pH de 9,5, on ajoute un équivalent molécu laire de furfurol par équivalent moléculaire de mélanine. Le furfurol a été préalablement ajusté avec de l'ammoniaque au pH de 9,5.
Le mélange résultant -est maintenu pendant 75 minutes à la température de reflux et en suite concentré et déshydraté sous un vide de 60 cm de mercure jusqu'à ce que la tempéra ture de la masse se soit élevée à 85 C. Prati quement, toute l'eau qui se trouvait dans le mélange a été éliminée pendant cette période de déshydratation qui fut de 110 minutes. Le vide est supprimé et la masse est retirée du récipient de réaction.
Une analyse indique que 16% de la composition est constitué par du furfurol. Cette composition durcit à 150 C en une minute et demie. <I>Exemple 3:</I> A un sirop,du produit de réaction obtenu en faisant réagir .deux molécules de forma-ldé- hyde par molécule de mélanine, et ajusté à pH 10,0, on a ajouté une molécule de furfurol par molécule de mélanine. Le furfurol a été préalablement ajusté avec de l'ammoniaque à pH 10,0.
Le mélange a été maintenu pendant 45 minutes à la température de reflux, et on l'a ensuite concentré et déshydraté par distil lation sous un vide de 60 cm de mercure. I1 a fallu approximativement 75 minutes pour éliminer pratiquement toute l'eau présente dans le mélange, et la température finale de la masse était de 80 C. Le vide est ensuite supprimé et .la masse est retirée du récipient de réaction. La composition durcit à l50 C en 2 minutes.
<I>Exemple</I> A un sirop de diméthylol-mélamine qui a été ajusté à pH 10,0, on ajoute une molécule de fxirfurol neutralisé par molécule de mélanine. Le mélange est déshydraté sous un vide de 6 7 cm de mercure pendant 45 mi nutes, la température finale étant de 120 C. Le vide est supprimé et on enlève la masse du récipient. La composition durcit en une minute et demie à 150 . Une analyse indique que le furfurol constitue 20 /o de la composi tion.
<I>Exemple 5:</I> Durant la concentration sous un vide de 52 cm de mercure, on. a ajouté à un sirop résineux obtenu par réaction de 60 parties de formaldéhyde et 126 parties de mélanine ajusté à pH 10,0, 9,8 parties de furfurol ajusté à pH 10 lorsque la température attei gnit 100 C. On poursuit la .concentration et la déshydratation pendant 80 minutes et sous un vide de 68 cm de mercure jusqu'à ce que la température de la. masse soit de 115 C. Toute l'eau présente est à ce moment prati quement éliminée.
Cette composition durcit à 150 C en une minute et contient 3 % de furfurol calculé sur le poids de la résine.
On a répété cet, essai à. l'exception près que 26 parties de furfurol ont été ajoutées lorsque la température a. atteint 100 avec un vide de 52 cm .de mercure; et les conditions finales de concentration ont été de 112 C sous 50 cm (le mercure.
Cette composition durcit en 2 minutes à 150 C et contient 7 0/0 de furfurol. Les deux phases .de cet exemple, à savoir, en utilisant 5 % de furfurol et 10% de fur- furol, ont été répétées par addition du furfu- rol à différents stades de la concentration et de la déshydratation.
Les compositions, en tenant compte des limites des erreurs expé rimentales permises, présentaient les mêmes caractéristiques générales dans tous les cas. les résultats optimum étant toutefois obtenus lorsque le furfurol est ajouté au voisinage de l'achèvement de la concentration.
Exemple <I>6:</I> A un sirop résineux de diméthylol- mélamine ajusté à. un plI de 9,5, obtenu en faisant réagir une molécule de formaldéhyde par molécule de mélamine, on a.
ajouté 201/o de furfurol ajusté à un pH de 9,5, le pour centage de furfurol étant calculé sur le poids total de la diméthylol-mélamine et du furfu- rol. Ce mélange est concentré sous un vide de 68 cm de mercure pendant 85 minutes, jus qu'à une température finale -de la masse de 120 C; à ce moment, toute l'eau présente dans le mélange a été éliminée.
Une analyse indi- que que 12 % de furfurol sont présents dans la composition.
Cette expérience a été répétée avec cette différence qu'on a ajouté le furfurol après concentration partielle de la solution de di- méthyiol sous un vide de 52 cm de mercure. Lorsque la température au cours de la con centration atteint l00 C, on ajoute le fux- furol et on poursuit la déshydratation jus qu'à ce que la. température finale de la masse soit. de 115 C et le vide 67 cm de mercure.
La composition obtenue de cette manière est comparable à celle qui est obtenue lorsque le furfurol est ajouté au début de la concentra tion de la résine de diméthylol-mélamine.
Ainsi qu'on l'a dit plus haut, on opère de préférence à. un pII supérieur à. 8,5, par exemple compris entre 9,5 et 10,3. Cela est nécessaire si l'on veut obtenir un mélange homogène et éviter un durcissement de la ré sine de mélamine avant que la dissolution de furfurol ne soit complète.
Les compositions obtenues peuvent être moulées avec ou sans autres matières auxi liaires telles que charges, colorants, etc., par compression à 150/155 C pendant approxima tivement 7 minutes. En formant des articles par moulage d'une composition préparée con- formément à l'invention et contenant 55 % d'une charge composée (le<B>75</B> 1/o d'amiante calcinée et 25% de fibres de coton, on a obtenu les résultats suivants:
résistance à la flexion: 85-94 kg/cm2; espace entre moule froid-pièce froide: 1,8-2,2 mil.lièmes/em; contraction au vieillissement (8 h. à 104 C) 0,7-0,9 millième/em; résistance à l'ar c : de 147 à 148 secondes A. S. T.<B>AI.</B>
La présente invention fournit. donc des compositions spécialement indiquées pour la production d'articles moulés possédant un faible degré de rétrécissement, une très grande résistance à la chaleur et une très bonne résistance mécanique ainsi que d'autres propriétés intéressantes.
Au cours de l'exécution .du procédé, il est probable que la furfurol favorise la déshydra tation du produit; en outre, dans la composi tion obtenue, abstraction faite d'une certaine proportion qui s'est éventuellement combinée au produit de condensation, il sert vraisem blablement de plastifiant ,liquide, avec cet avantage sur les plastifiants usuels qu'il réagit avec la résine lorsqu'on moule la composition sous pression et, à chaud et qu'il n'y a donc pas de suintement lors du vieillissement des pièces moulées.