DE1595036C3 - Verfahren zur Herstellung harzartiger Copolymerisate - Google Patents
Verfahren zur Herstellung harzartiger CopolymerisateInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zui Herstellung Z — C C — Z
harzartiger Copolymerisate. Sie besteht darin, daß 45 || ||
man ein Gemisch aus einem heterocyclischen Dien- . .γ c C CH2 OH
alkohol der Formel \ /
Z-C C-Z
[ Il So worin X ein Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoff-
Y c C CH2 OH atom und Y und Z Wasserstoffatome oder Alkyl-
\ / gruppen mit 1 bis 5 C-Atomen bedeuten. In einer be-
X - . vorzugten Ausführungsform ist X Sauerstoff. · Furfurylalkohol
ist eine relativ billige und leicht verfügbare,
worin X ein Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoff- 55 sich vom Furan ableitende Verbindung, die bei der
atom und Y und Z Wasserstoffatome oder Alkyl- Herstellung von Verbindungen der neuen Erfindung
gruppen mit 1 bis 5 C-Atomen bedeuten, und (2) besonders vorteilhaft einzusetzen ist.
mono- oder polycyclische Olefine bzw. Diolefine, oder Die gemäß der neuen Erfindung verwendeten Kohaliphatische konjugierte Diolefine oder in der Wärme lenwasserstoffe können Nebenprodukte des enerpolymerisierbare vinylaromatische Kohlenwasserstoffe, 60 gischen thermischen Krackens von Naturgas "oder diese Verbindungen enthaltende Naphthäfraktionen flüssigen Erdölfraktionen wie Gasölen, »straight-run« bzw. Mischungen dieser Verbindungen, wobei die oder gekracktem Naphtha, Raffineriegasen sein, und Menge des Dienalkohols 5 bis 70%, bezogen auf die zwar unter Bedingungen, unter denen-das Maß in dem Gesamtmenge der polymerisationsfähigen Verbin- eine Sättigung nicht erzielt wird, sehr groß ist. Unter düngen beträgt, in Abwesenheit eines Katalysators auf 65 den verwendeten Verfahren befindet sich das Dampfeine Temperatur von 150 bis 2900C, jedoch unterhalb ' phasenkracken bei hoher Temperatur oder andere derjenigen Temperatur bei der eine wesentliche Zer- energische thermische Krackverfahren mit oder ohne setzung des entstehenden Copolymeren stattfindet, Zusatz von überhitztem Wasserdampf. Derartige
mono- oder polycyclische Olefine bzw. Diolefine, oder Die gemäß der neuen Erfindung verwendeten Kohaliphatische konjugierte Diolefine oder in der Wärme lenwasserstoffe können Nebenprodukte des enerpolymerisierbare vinylaromatische Kohlenwasserstoffe, 60 gischen thermischen Krackens von Naturgas "oder diese Verbindungen enthaltende Naphthäfraktionen flüssigen Erdölfraktionen wie Gasölen, »straight-run« bzw. Mischungen dieser Verbindungen, wobei die oder gekracktem Naphtha, Raffineriegasen sein, und Menge des Dienalkohols 5 bis 70%, bezogen auf die zwar unter Bedingungen, unter denen-das Maß in dem Gesamtmenge der polymerisationsfähigen Verbin- eine Sättigung nicht erzielt wird, sehr groß ist. Unter düngen beträgt, in Abwesenheit eines Katalysators auf 65 den verwendeten Verfahren befindet sich das Dampfeine Temperatur von 150 bis 2900C, jedoch unterhalb ' phasenkracken bei hoher Temperatur oder andere derjenigen Temperatur bei der eine wesentliche Zer- energische thermische Krackverfahren mit oder ohne setzung des entstehenden Copolymeren stattfindet, Zusatz von überhitztem Wasserdampf. Derartige
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wertvolle Nebenproduktsfraktionen können zwischen Zwecke, wie Bindemittel für Straßenbeläge u. dgl.,
30 und 350? C sieden. Die in wesentlichen Mengen vor- ganz entsprechende Copolymere ergeben,
liegenden reaktionsfähigen Bestandteile sind mono-, Bei der Durchführung des Verfahrens kann der bi- und polycyclische Olefine sowie Diolefine mit .vor- . Alkohol wie Furfurylalkohol mit dem cyclischen Olefin zugsweise zwischen 5 und 14 Kohlenstoffatomen im 5 oder Diolefin gemischt und auf die Reaktionstempe-■ Molekül. Sie können auch konjugierte Diolefine, wie ■ ratur erhitzt werden, die 150 bis 2900C beträgt und Butadien oder Isopren, enthalten, wobei diese auch vorzugsweise zwischen 200 und 2400C liegt. Die aus anderen Quellen zugesetzt werden können. In der Reaktion ist während der Anfangsstufe der Polymeri-Wärme polymerisierbare vinylaromatische Kohlen- sation exotherm und kann, wenn sie einmal begonnen Wasserstoffe wie Styrol oder Vinyltoluol können auch io hat, durch geeignete Kühlmittel reguliert werden. Die vorliegen. Die Kohlenwasserstofffraktionen können Temperatur soll unter derjenigen liegen, bei der die auch Kohlenwasserstoffe enthalten, die inert "oder im Reaktion unkontrollierbar wird oder bei der eine Zerwesentlichen inert sind, was die Reaktion dieser Erfin- Setzung eintritt, die die wünschenswerten Eigenschaften dung betrifft. Dieses können Paraffine, Monoolefine . des entstehenden Produktes beeinträchtigen oder zermit geraden oder verzweigten Ketten, Aromaten wie 15 stören würde. Im allgemeinen beeinträchtigen höheie Benzol, Toluol, Xylol und Cycloparaffine oder Temperaturen und längere Zeiten die Farbe des Pro-Naphthenkohlenwasserstoffe sein. In der Regel ist die duktes. Für einige Zwecke, bei denen die Farbe nicht Gegenwart dieser nicht reaktionsfähigen Kompo- ausschlaggebend ist, können höhere Temperaturen nenten nicht unangenehm, da diese bloß dazu dienen, angewandt werden, wobei sich kürzere Reaktionszeiten das Reaktionsprodukt zu verdünnen und leicht durch 20 ergeben.
liegenden reaktionsfähigen Bestandteile sind mono-, Bei der Durchführung des Verfahrens kann der bi- und polycyclische Olefine sowie Diolefine mit .vor- . Alkohol wie Furfurylalkohol mit dem cyclischen Olefin zugsweise zwischen 5 und 14 Kohlenstoffatomen im 5 oder Diolefin gemischt und auf die Reaktionstempe-■ Molekül. Sie können auch konjugierte Diolefine, wie ■ ratur erhitzt werden, die 150 bis 2900C beträgt und Butadien oder Isopren, enthalten, wobei diese auch vorzugsweise zwischen 200 und 2400C liegt. Die aus anderen Quellen zugesetzt werden können. In der Reaktion ist während der Anfangsstufe der Polymeri-Wärme polymerisierbare vinylaromatische Kohlen- sation exotherm und kann, wenn sie einmal begonnen Wasserstoffe wie Styrol oder Vinyltoluol können auch io hat, durch geeignete Kühlmittel reguliert werden. Die vorliegen. Die Kohlenwasserstofffraktionen können Temperatur soll unter derjenigen liegen, bei der die auch Kohlenwasserstoffe enthalten, die inert "oder im Reaktion unkontrollierbar wird oder bei der eine Zerwesentlichen inert sind, was die Reaktion dieser Erfin- Setzung eintritt, die die wünschenswerten Eigenschaften dung betrifft. Dieses können Paraffine, Monoolefine . des entstehenden Produktes beeinträchtigen oder zermit geraden oder verzweigten Ketten, Aromaten wie 15 stören würde. Im allgemeinen beeinträchtigen höheie Benzol, Toluol, Xylol und Cycloparaffine oder Temperaturen und längere Zeiten die Farbe des Pro-Naphthenkohlenwasserstoffe sein. In der Regel ist die duktes. Für einige Zwecke, bei denen die Farbe nicht Gegenwart dieser nicht reaktionsfähigen Kompo- ausschlaggebend ist, können höhere Temperaturen nenten nicht unangenehm, da diese bloß dazu dienen, angewandt werden, wobei sich kürzere Reaktionszeiten das Reaktionsprodukt zu verdünnen und leicht durch 20 ergeben.
Destillation nach ■ Beendigung der Reaktion entfernt ' Ein weiterer die Wahl der Temperatur beein-
werden können. ' flussender Faktor ist das Verhältnis von Furfuryl-
Unter den Monomeren, die in diesen Naphtha- alkohol zu dem reagierenden Kohlenwasserstoff. So
fraktionen bestimmt worden sind,- befinden sich unter wurde gefunden, daß bei höheren Anteilen von
anderem folgende: Dicyclopentadien, Dimere des 25 Furfurylalkohol die Reaktion schwieriger zu kontrcl-.Methylcyclopentadiens,
Kodimare des Cyclopenta- lieren ist, so daß im allgemeinen eine niedrigere Temdiens
und Methylcyclopentadiens, Inden, Methyl- paatur angewandt wird. Beispielsweise war bei Verindene,
Vinylmethyldicyclohepten, Dimethylcyclohexa- wendung einer Kontaktzeit von 16 Stunden· und bei
dien, MethylcyclohexadienundCyclohexadiene. deich- einem Verhältnis von 30-Teilen Furfurylalkohol zu
falls vorhanden sind Methyldicycloheptadien, Methyl- 30 70 Teilen reaktionsfähigem Kohlenwasserstoff das
dicyclohepten, Dimethylcyclopentadien, Cyclopenta- entstandene Kunstharz braun und verkohlt, wenn eine
dien, Methylcyclopentadiene, Styrol und dessen Ho- Temperatur von 2400C angewandt wurde. Bei 2200C
mologe, Isopren, Piperylen. Ohne Zweifel gibt es viele jedoch ergab dieselbe Mischung ein braunes Kunstandere Kohlenwasserstoffe, die in diesem Verfahren harz mit für viele Zwecke vorteilhaften Eigenschaften,
reaktionsfähig sind und bis jetzt noch nicht bestimmt 35 ohne daß eine Zersetzung festgestellt werden konnte,
worden sind. Es besteht auch die Möglichkeit, daß Das Verhältnis von Alkohol zu Kohlenwasserstoff
einige ungesättigte Bestandteile vorliegen, die für sich kann innerhalb eines großen Bereiches variiert werden,
mit dem Alkohol thermisch nicht polymerisierbar sind, obgleich dies teilweise von den Arbeitsbedingungen
die aber mit reaktionsfähigen Kohlenwasserstoffen und insbesondere der Temperatur abhängt, wie bereits
copolymerisieren, wobei das entstandene Copolymere 40 gezeigt wurde. Ein großer Bereich von 5 bis 70%
wiederum mit dem Alkohol copolymerisieren kann. Alkohol, bezogen auf die Mischung von Alkohol plus
Auf diese Weise kann der Reaktionsmechanismus polymerisationsfähigem Kohlenwasserstoff, können
recht kompliziert und folglich nicht einfach zu ver- verwendet werden.' Vorzugsweise werden zwischen
stehen sein. ' 5 und 50 % Alkohol verwendet. Ausgezeichnete Ergeb-
Diese Naphthadestillate sind aus der Petroleum- oder 45 nisse wurden mit 10 bis 40 Gewichtsprozent Alkohol
petrochemischen Industrie verfügbar, und viele von erhalten, bezogen auf die reagierenden Bestandteile
ihnen werden in der Industrie bei thermischen und der Mischung.
katalytischen Polymerisationsverfahren zur Herstel- Die angewandte Temperatur kann gleichfalls in
lung von Kohlenwasserstoff-Kunstharzen mit Kugel- gewissem Maße von dem Verhältnis von reaktions-
und Ringerweichungspunkten von 60 bis 28O0C ver- 50 fähigem Kohlenwasserstoff in der verwendeten Naph-
wendet. Diese finden zahlreiche wertvolle Anwendung thafraktion abhängen. Darüber hinaus reagieren einige
in der Industrie. Die Kunstharze haben beschränkte Kohlenwasserstoffe weniger als andere und können
Verträglichkeit oder sind völlig unverträglich mit ge- entweder höhere Arbeitstemperaturen oder längere
wissen Harzen wie Epoxyharzen, Polyurethanen und Zeitspannen bei einer gegebenen Temperatur erforder-
Harnstoff-Formaldehyd-Polymeren. Bei der Copoly- 55 lieh machen,, um die gewünschte Polymerisation zu
merisation mit Furfurylalkohol oder anderen, hierin bewirken. Es gibt keine exakten Mittel zui Bestimmung
beschriebenen Alkoholen werden jedoch Produkte der anzuwendenden genauen Arbeitsbedingungen für
erhalten, die mit Epoxyharzen, Polyurethanen, Harn- irgendeine gegebene Mischung von Furfurylalkohol
stoff-Formaldehyd-Polymeren usw. gut verträglich und Kohlenwasserstoff, insbesondere wenn die Koh-
sind. 60 lenwasserstofffraktion eine komplexe Mischung dar-
Es soll bemerkt werden, daß engsi edende Fraktionen, stellt.
die reicher an gewissen cyclischen Olefinen oder Diole- In der Regel kann man beim Durchführen einer
finen sind, besser als ein Naphtha mit den vollen Siede- Reaktion bei 200 bis 2600C in einer Druckbombe über
bereichseigenschaften verwendet werden können. Reine einen Zeitraum von 16 Stunden nach Untersuchung
Verbindungen mit Cyclopentadien, Dicyclopentadien 65 des erhaltenen Produktes und Bestimmung der Aus-
u. dgl. sind vorteilhaft. Für viele Zwecke ist es nicht beute mit ziemlicher Gewißheit sagen, wie man die
notwendig, reine Verbindungen zu verwenden, da die Temperatur für eine gegebene Mischung einstellen
diese Verbindungen enthaltenden Mischungen für viele muß, um optimale Ergebnisse zu erhalten. Als all-
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gemeine Regel ist bei niedrigerer Temperatur eine wendungszwecken wie beim Mischen mit flüssigen
längere Zeit erforderlich. Das Kunstharz wird im all- . Kunstharzen; beispielsweise ungehärtete flüssigen Epgemeinen
eine hellere Farbe bei der niedrigeren Tem-· oxyharzen unmittelbar verwendet werden, wie nach-
peratur als bei der höheren aufweisen, und dies sollte stehend im einzelnen beschrieben wird. Das rohe
berücksichtigt werden, wenn die Farbe des Produktes 5 Naphtha enthält gewöhnlich genügend nichtumge-
einen unmittelbaren Bezug zu dessen Wert hat. setzte Kohlenwasserstoffe, um die Reaktionsmischung
Die thermische Polymerisation wird unter Drücken flüssig zu halten. Es ist beabsichtigt, daß das Copoly-
von- wenig über dem Atmosphärendruck bis zu mere oder die Mischung mit anderen Harzen durch
35 kg/cm2 durchgeführt. Gewöhnlich ist der Druck ein gemeinsames zusätzliches Lösungsmittel verdünn-
der durch das System selbst erzeugte. Höhere Drücke io bar ist, wenn das Reaktionsprodukt für eine leichte
können durch Verwendung eines inerten Gases wie Handhabung zu viskos ist.
Stickstoff angewandt werden. Ein günstiger Druck- Wenn ein festes Kunstharz gewünscht wird, kann
bereich liegt zwischen 5,6 und 35 kg/cm2, wenn das Reaktionsprodukt unter Verwendung von Wasser-
zwischen 220 bis 2600C gearbeitet wird. Der an- . dampf oder eines Vakuums oder beiden destilliert
gewandte Druck reicht im allgemeinen aus, um die 15 werden, um die niedrigsiedenden Stoffe zu entfernen
Reaktionsteilnehmer bei der verwendeten Temperatur und einen Kunststoff mit unterschiedlichen Härte-
im wesentlichen in der flüssigen Phase zu halten. graden und Erweichungspunkten im Bereich von 60
Der Zeitfaktor hängt, wie oben aufgezeigt wurde, bis 2000C nach der Kugel- und Ring-Methode her-
von den angewandten Temperaturbedingungen, dem zustellen.
Verhältnis von Alkohol zu Kohlenwasserstoff und der 20 Das ohne Destillation oder Nachdestillation zur
Reaktionsfähigkeit der an der Polymerisation teil- Bildung eines festen Produktes gewonnene rohe,
nehmenden Kohlenwasserstoffe ab. Mit einigen Mi- flüssige Produkt kann unmittelbar mit anderen Kunst-
schungen wurden im wesentlichen Ausbeuten von mehr harzen wie flüssigen oder festen Epoxyharzen, unge-
als 40% an hellbernsteinfarbenen Kunstharzen bei härteten Phenol-Formaldehyd-Harzen, ungehärteten
2200C während einer Zeitdauer von 4 Stunden erhal- 25 Harnstoff-Formaldehyd-Harzen oder Polyurethanen
ten. Bei Steigern der Temperatur auf 240° C kann die vermischt werden. Wenn diese Harze in der flüssigen.
Ausbeute für dieselbe Zeitspanne gesteigert werden, Form vorliegen, ist das Mischen als Flüssigkeit häufig
oder es ist möglich, ähnliche Ausbeuten bei einem vorteilhaft. Es körinen von 5 bis 95 Gewichtsteilen des
kürzeren Zeitintervall zu erhalten. Das Verfahren Copolymeren pro 100 Teile des Copolymeren plus
kann etwa in wenigen Sekunden oder Minuten bei 30 dem anderen Kunstharz verwendet werden. Von 25
relativ hohen Temperaturen durchgeführt werden, bis 75 Teile des Copolymeren pro 100 Teile des ge-
besonders wenn die Reaktionsprodukte durch Ab- samten Kunstharzes sind besonders vorteilhaft. Beim
schrecken auf eine Temperatur abgekühlt werden, Beschreiben der Zusammensetzungen soll bemerkt
die unter derjenigen liegt, bei der eine weitere Copoly- werden, daß es sich dabei lediglich um eine Darlegung
merisation aufhört. Im allgemeinen jedoch ist es besser, 35" von Verhältnissen der Kunstharze handelt und die
wenn die Zeit bei der Herstellung keine zu wichtige Gegenwart anderer verträglicher Kunststoffe, Weich-
Rolle spielt, Reaktionszeiten von 4 bis zu 30 Stunden macher, Füllstoffe,- Bindemittel, Pigmente, Farbstoffe
anzuwenden, um nicht Gefahr zu laufen, daß die usw. nicht ausschließt
Reaktion unkontrollierbar verläuft. η · · 1 1
Der Alkohol kann in einem großen Bereich von An- 40 . . Beispiel 1
teilen verwendet werden. Es können von 5 bis zu Die Kunstharze wurden aus handelsüblichem Fur-
40 Teilen Furfurylalkohol mit 95 bis 60 Teilen Naph- furylalkohol in den angegebenen Gewichtsverhältnissen
tha, das 20 bis 100 Gewichtsprozente reagierende und einer handelsüblichen Erdölfraktion hergestellt,
Kohlenwasserstoffe, wie cyclische. Olefine und Diole- die bei sehr hohen Temperaturen durch Niederdruck-
fine, enthält, umgesetzt werden. Anders ausgedrückt 45 kracken eines Gasöls, gewonnen wurde. Das Naphtha
kann, wie bereits erwähnt, der Dienalkohol in einer siedet in einem Bereich von 115 bis 318°C. Die Ver-
Menge zwischen 5 und 70 Gewichtsprozent, bezogen hältnisse sind auf Alkohol plus Kohlenwasserstoff
auf den gesamten Alkohol und die anwesenden poly- = 100 bezogen.
merisierbaren Kohlenwasserstoffe, im Reaktionsge- Nach Herstellung der Mischungen wurden diese in
misch anwesend sein. Die polymerisierbaren Kohlen- 50 eine Druckbombe mit einem Gesamtvolumen von
Wasserstoffe können dem Verfahren in Form, einer 1200 ml gegeben, die mit 800 ml der Mischung gefüllt
Mischung, wie einer gekrackten Naphthafraktion, die wurde. Die Bomben waren mit den üblichen Ventilen
sowohl polymerisierbare ungesättigte Kohlenwasser- und Manometern versehen. Zur Durchführung der
stoffe als auch nicht polymerisierbare Kohlenwasser- Polymerisation wurden die Bomben auf die gestoffe
enthält, zugeführt oder die polymerisierbaren 55 wünschten Temperaturen erhitzt und 16 Stunden auf
Kohlenwasserstoffe können in unverdünnter Form diesem Punkt in Abwesenheit eines Katalysators gezugegeben
werden. Besonders vorteilhafte Mischungen halten. Im allgemeinen überstieg der Druck nicht
werden durch Copolymerisieren von 10 bis 25 Ge- 2,1 kg/cm2. Wenn der Druck -2,1, kg/cm2 überstieg,
wichtsteilen des .Alkohols mit 90 bis 75 Teilen der wurde die Bombe aus Sicherheitsgründen geöffnet.
Kohlenwasserstofffraktion oder des reinen cyclischen 60 Nach Beendigung der Reaktionszeit wurde die Olefins oder Diolefins erhalten. Wenn ein reiner oder Bombe gekühlt und das schwere, viskose »Polyöl« konzentrierter reaktionsfähiger Kohlenwasserstoff ver- entfernt und gewogen. Zur Bestimmung der Eigenwendet wird, kann es vorteilhaft sein, ein inertes Ver- schäften des festen Kunstharzes wurde das Produkt dünnungsmittel wie Toluol, Xylol oder ein anderes mit Wasserdampf bei Atmosphärendruck bei 240 bis nichtreagierendes Lösungsmittel zuzusetzen. Unter 65 2600C destilliert. Die Ausbeute und die Eigenschaften gewissen Bedingungen vereinfacht dies die Arbeits- des Kunstharzes wurden an dem entstandenen festen weise. Copolymeren bestimmt und sind in der folgenden
Kohlenwasserstofffraktion oder des reinen cyclischen 60 Nach Beendigung der Reaktionszeit wurde die Olefins oder Diolefins erhalten. Wenn ein reiner oder Bombe gekühlt und das schwere, viskose »Polyöl« konzentrierter reaktionsfähiger Kohlenwasserstoff ver- entfernt und gewogen. Zur Bestimmung der Eigenwendet wird, kann es vorteilhaft sein, ein inertes Ver- schäften des festen Kunstharzes wurde das Produkt dünnungsmittel wie Toluol, Xylol oder ein anderes mit Wasserdampf bei Atmosphärendruck bei 240 bis nichtreagierendes Lösungsmittel zuzusetzen. Unter 65 2600C destilliert. Die Ausbeute und die Eigenschaften gewissen Bedingungen vereinfacht dies die Arbeits- des Kunstharzes wurden an dem entstandenen festen weise. Copolymeren bestimmt und sind in der folgenden
Das rohe flüssige Produkt kann bei gewissen Ver- Tabelle dargestellt.
Gewichtsteile | Gewichtsteile | Tempe | Ausbeute | Rund K | 220 | ich wesentlich höher) | 110 | Jod zahl |
Hydroxyl- zahl |
Aussehen | 0,0 | hellbernstein- | |
Furfurylalkohol | Furfurylalkohol | ratur | wcwiunio"· Prozent**) Copoly- |
73,4 | farbenes Harz | ||||||||
Durchlauf | pro 100 Teile Furfurylalkohol*) |
pro 100 Teile Furfurylalkohol*) |
mensüt - | CQ | 220 | 129 | 58,9 | hellbernstein | |||||
gesamter | polymerisierfähiger | (0Q | 78,6 | 165 | 65,5 | 148 | 0,0 | farben | |||||
Kohlenwasserstoff | Kohlenwasserstoff | 240 " | 81,5 | 170 | 220 | 146 | 167 | 3,3 | braunes Harz | 98,2 | hellbraun | ||
Kontrolle | 0 | 0 | 240 | 82,5 | 174 | 220 | 61,7 | 163 | 155 | 6,2 | braunes Harz | 118,0 | braun |
A | 10 - | 12 | 240 | braunes verkohltes | 220 | 66,1 | 116 | iarz | 7,3 | hellbernstein | |||
B | 20 | 24 | •240 | Geöffnet bei etwa 1800C | 43,2 | — (Temperatur | wahrschein- | farbenes Harz | |||||
C | 30 | 35 | 1 | Druck über 2,1 kg/cm2 | |||||||||
D | 40 | 46 . | 150 | ||||||||||
Kontrolle | 0 | 0 | 161 | ||||||||||
E | 10 | 12 | 150 | ||||||||||
123 | |||||||||||||
F | 20 | • 24 | 163 | ||||||||||
G | 30 | 35 | |||||||||||
M+ | 20 | 24 | |||||||||||
*) 4 Stunden.
**) Bezogen auf Furfurylalkohol plus zugeführtem Kohlenwasserstoff, der 80% polymerisierbare Verbindungen enthält.
**) Bezogen auf Furfurylalkohol plus zugeführtem Kohlenwasserstoff, der 80% polymerisierbare Verbindungen enthält.
Es ist zu bemerken, daß die höheren Temperaturen für gleiche Anteile der Reaktionsteilnehmer höhere
Ausbeuten ergeben. Bei höheren Konzentrationen an Furfurylalkohol neigt die Reaktion dazu, bei höherer
Temperatur unkontrollierbar zu verlaufen; sie kann jedoch durch Senken der Temperatur gelenkt werden.
Bei kürzeren Reaktionszeiten werden sowohl Ausbeute als auch Schmelzpunkt verringert. So wie der
Anteil an Alkohol erhöht wird, steigt auch der Erweichungspunkt des isolierten Kunstharzes zusammen
mit der Hydroxylzahl. Dies bedeutet, daß eine beträchtliche Flexibilität der' Reaktionsbedingungen
und der Eigenschaften des Produktes erzielt wird.
Ein Polyöl wurde durch Umsetzung von 20% Furfurylalkohol mit 40% einer ungesättigten Erdölfraktion,
die zwischen 139 und 318°C siedet und 85 Gewichtsprozent polymerisierbare Wasserstoffverbindungen
enthält, und 40% einer zweiten, stark gekrackten Erdölfraktion, die bei 115 bis 2500C siedet
und 55 Gewichtsprozent polymerisierbare Wasserstoffverbindungen enthält, während 16 Stunden bei
2400C in Abwesenheit eines Katalysators hergestellt.
Beide Erdölfraktionen sind im Handel,erhältlich und werden bei der Herstellung von Kohlenwasserstoff-Kunstharzen
verwendet. Sie sind reich an cyclischen Olefinen und Diolefinen und enthalten etwas Styrol.
Die zugeführte Mischung hat somit 26 Gewichtsprozent Furfurylalkohol pro Furfurylalkohol plus polymerisierbarer
Wasserstoff enthalten. Das gesamte Polyöl (Lösung von polymerisiertem Harz und öl,
Ausbeute 100% VTO zugeführte Mischung von Furfurylalkohol
und Erdölfraktionen) wurde zu gleichen Teilen mit Epon 828, ein flüssiges Epoxyharz vom Typ
Bisphenol-A/Epichlorhydrin mit einem Epoxydäquivalenten
von 185 bis 192, vermischt und bei Raumtemperatur mit 8 Teilen Triäthylentetramin'ausgehärtet,
um einen harten, biegsamen Film zu bilden. Mischungen dieser Art können als Bindemittel für
Materialien wie Sand, Kies usw. zur Bildung von Terrazzoboden, zum Überziehen von Metallen, Ziegeln,
Mauerwerk usw. und als Brückenbelag oder benzin- und salzfeste Schicht über gewöhnlichen Belagstoffen
für Straßen, Flugplätzen usw. verwendet werden.
Ein Polyöl wurde durch Umsetzung von 75 Teilen einer bei 115 bis 2500C siedenden Erdölfraktion des
vorhergehenden Beispiels mit 25 Teilen Furfurylalkohol (die zugeführte Mischung hat somit 38 Gewichtsprozent
Furfurylalkohol" pro Furfurylalkohol und polymerisierbarer Wasserstoff enthalten) während
16 Stunden bei 240° C in Abwesenheit eines Katalysators hergestellt. Das Polyöl wurde zu gleichen
Teilen mit einem flüssigen Epoxyharz vom Typ Bisphenol-A/Epichlorhydrin mit einem Epoxydäquivalenten
von 185 bis 192 vermischt und die Mischung mit TETA (8 bis 12 Teile) »TriEthyleneTetrAmine«
ausgehärtet. Es wurde bei Raumtemperatur zu einem harten, aber sehr biegsamen Film ausgehärtet. Die
Anwendungsgebiete gleichen denen vom Beispiel 2.
309 682/189
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung harzartiger Copoly- 5 merisation von Furfurylalkohol mit einem mono- oder
merisate, dadurch gekennzeichnet, bicyclischen Olefin oder Diolefin oder Mischungen,
daß man ein Gemisch aus (1) einem heterocyc- derselben zur Herstellung von Polymeren, in denen die
lischen Dienalkohol der Formel Hydroxylgruppe des Alkohols im wesentlichen unverändert
bleiben. Auf diese Weise kann das diese
Z — C C — Z ίο funktionellen Hydroxylgruppen enthaltende Copoly-
I; I' mere weiter umgesetzt werden, um wertvolle und neu-
Y c C CH2 OH artige Produkte herzustellen.
\ . Die (^polymerisationsprodukte können mit an-
X deren Kunststoffen wie Epoxyharzen, Harnstoff-
15 Formaldehyd-Harzen, Phenol-Formaldehyd-Harzen,
worin X ein Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoff- Polyurethanen usw. vermischt werden, wobei die
atom und Y und Z Wasserstoffatome oder Alkyl- Mischungen ausgehärtet werden, um wärmehärtbare
gruppen mit 1 bis 5 C-Atomen bedeuten, und (2) Kunststoffe mit veränderten und wünschenswerten
mono- oder polycyclische Olefine bzw. Diolefine, Eigenschaften für viele Anwendungszwecke zu bilden,
oder aliphatische konjugierte Diolefine oder in der ao In Abhängigkeit von dem gewählten Verhältnis von
Wärme polymerisierbare vinylaromatische' Koh- dem Copolymerisat der vorliegenden Erfindung zu den
lenwasserstoffe, diese Verbindungen enthaltende anderen verwendeten Kunstharzsystemen und der
Naphthäfraktionen bzw. Mischungen dieser Ver- angewandten Methode können die gemischten Kunstbindungen,
wobei die Menge des Dienalkohols stoffe bei Raumtemperatur oder bei erhöhten Tempe-5
bis 70 %> bezogen auf die Gesamtmenge der 25 raturen in Zeitspannen ausgehärtet werden, die von
polymerisationsfähigen Verbindungen, beträgt, in wenigen Minuten bis zu mehreren Stunden reguliert
Abwesenheit eines Katalysators auf eine Tempe- werden können, was von' den Verwendungszwecken
ratur von 150 bis 2900C, jedoch unterhalb der- und den notwendigen Bedingungen des »pot life«
' jenigen Temperatur bei der eine wesentliche Zer- usw. abhängt.
setzung des entstehenden Copolymeren statt- 30 Diese Mischungen der Copolymeren mit Epoxyfindet,
und unter einen Druck, bei dem die Reak- harzen und den anderen Kunststoffen werden mit
tionsteilnehmer im wesentlichen in der flüssigen Vorteil als Klebemittel für in Brückenbelägen und
Phase bleiben, erhitzt. ■ ' Überzügen verwendeten Massen, als Straßenbeläge
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- oder Straßenüberzüge, Terrazzoböden, Boden- und
zeichnet, daß als Alkohol Furfurylalkohol ver- 35 Wandfliesen und ähnliche Zwecke verwendet. Die unwendet
wird. gehärtete Mischung und der Füllstoff oder das Bindemittel werden gemischt und dann unter Verwendung
der üblichen Härtungsmittel, die der Masse zugesetzt
· wurden, gehärtet.
40 Als die in die Reaktion einzusetzenden heterocyclischen
Dienalkohole besitzen, wie bereits erwähnt,' die allgemeine Strukturformel
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEN0025456 | 1964-09-02 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE1595036B2 DE1595036B2 (de) | 1973-05-30 |
DE1595036C3 true DE1595036C3 (de) | 1974-01-10 |
Family
ID=7343439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19641595036 Expired DE1595036C3 (de) | 1964-09-02 | 1964-09-02 | Verfahren zur Herstellung harzartiger Copolymerisate |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1595036C3 (de) |
GB (1) | GB1012265A (de) |
-
1964
- 1964-08-25 GB GB3467264A patent/GB1012265A/en not_active Expired
- 1964-09-02 DE DE19641595036 patent/DE1595036C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1012265A (en) | 1965-12-08 |
DE1595036B2 (de) | 1973-05-30 |
DE1595036A1 (de) | 1970-03-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |