DE495790C

DE495790C - Verfahren zur Herstellung von Harnstoff-Formaldehydkondensationsprodukten

Info

Publication number: DE495790C
Application number: DEI0022622D
Authority: DE
Inventors: Dr Claus Heuck
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1925-10-22
Filing date: 1925-11-08
Publication date: 1930-04-10

Description

Verfahren zur Herstellung von Harnstoff-Formaldehydkondensationsprodukten In dem Hauptpatent 490.01-- ist ein Verfahren zur Herstellung von Harnstoff-Formaldehyd-hondensationsprodukten beschrieben, bei welchem Harnstoff und Furmaldehvd, zweckmäßig getrennt, in geeigneten organischen Lösungsmitteln bei Gegenwart beschränkter Wassermengen oder unter Ausschluß von Wasser gelöst bzw. suspendiert und bei An- oder Abwesenheit besond'er'er Kondensationsmittel, am besten in derWärme, kondensiert werden.
Es wurde nun gefunden, daß man bei diesem Verfahren mit Vorteil an Stelle von Formaldehyd und Harnstoff Dimethylolharnstoff oder die durch Wasserabspaltung daraus entstehenden höhermolekularen Produkte verwenden kann. Däne genannten Verbindungen lassen sich bekanntlich sehr leicht durch Einwirkung von Formaldehyd auf Harnstoff in alkalischer oder neutraler wäßriger Lösung in der IKälte gewinnen (vgl. z. B. Chemikerleitung i898, S. 144). Die Verwendung von Dimethylolharnstoff usw. bietet gegenüber dem Arbeiten mit Formaldehyd und Harnstoff den Vorteil, daß man Lösungsmittel, wie -Iethyl- oder Äthylalkohol. Aceton usw.. wählen kann. welche dort weniger brauchbar sind. Es können so Lacklösungen gewonnen werden, die sich leicht verschneidien oder mischen lassen. Beim Eindunsten der Lösungen werden besonders schnell erhärtendv farblose Harze bzw. Gläser von großer Härte erhalten. Wendet man dabei höhere Tümp:eraturen an, etwa solche über 8o-, so sind die erlraltenün Harze unlöslich bzw. schwer löslich. Erfolgt dagegen die Entfernung der Lösungsmittel bei mäßigen Temperaturen, so gelangt man zu reversiblen Harzen bzw. Gläsern, die, zweckmäßig nach vorherigem Zerkleinern, in den üblichen Lacklösungsmitteln oder deren Gemischen wieder klar löslich sind. Bei Lacken aus solchen Harzen kann man gegebenenfalls die Transportkosten für das Lösungsmittel sparen.
Sehr zweclz,mäPig ist es, dem Lösungsmittel für den Ditnethylolh.rnstoff ein Phenol oder Phenolgemisch zuzusetzen oder letztere als Lösungsmittel zu verwenden, weil diese, in passender Menge angewandt, den bei der nachträglichen Kondensation frei werdenden Formaldehyd vollständig zu binden vermögen. Es ist auf diese Weise möglich, in beliebigen Gußformen zu kondensieren, da sich das Austreiben des Formaldehyds erübrigt. Häufig sind auch hier Zusätze von Harzen, Weichmachungsmitteln, Talkum, Ki:eselgur, oder insbesondere von Gips vorteilhaft.
Wie sich gezeigt hat, ist das Verfahren nicht auf die Verwendung von Dimethylolharnstoff und den daraus entstehenden höhenmolekularen Produkten beschränkt, sondern auch mit den aus anderen Aldehyden und Harnstoff oder Harnstoffderivaten in analoger Weise .erhältlichen entsprechenden Verbindungen ausführbar.
Es ist aus der Patentschrift 403 6¢5 blereits bekannt, dem bei der Kondensation von Harnstoff und Formaldehyd entstehenden Reaktionsgemisch vor der Beendigung der Kondensation organische Lösungsmittel zuzufügen und zu destillieren. Fm vorliegenden Falle wird dieses Verfahren jedoch in der speziellen Weise ausgeführt, daß der Dimethylolharnstoff oder die durch Wasserabspaltung daraus entstehenden höhenmolekularen Produkte erst isoliert und danach in Gegenwart organischer Lösungsmittel kondiensiert werden. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, d'aß man wohlfeile organische Lösungsmittel, wie Methyl- oder Äthylalkohol, Aceton usw., benutzen kann, deren Anwendung bei dem bekannten Verfahren unzweckmäßig ist, daß man auch aus technischem Harnstoff unmittelbar sehr reine Kondensationsprodukte von vorzüglichen Eigenschaften erhält und, wenn Lacke gewonnen werden _ sollen, in vielen Fällen auf die Destillation verzichtet werden kann. Beispiel i 5oo Teile Dimethylolharnstoff werden in. 5oo Teilen Äthylalkohol gelöst bzw. aufgeschlämmt und auf etwa 6o bis 7o° erwärmt. Bei Zugabe von i Teil verdünnter alko, holischer Salzsäure tritt unter Erwärmung und Lösung sofort Kondensation ein. Der Alkohol wird nach Zugabe von 2 Teilen Natriumacetat im Vakuum abg edenstet ; das erhaltene klare, - viskose Produkt wird einer ein- bis zweitägigen Behandlung in der Wärme bei 6o bis 70° unterworfen. Es erhärtet hierbei zu einem Glas, das neben besonderer Härte eine hohe-elektrische Isolationsfähigkeit besitzt. Beispiel 2 i 2o Teile Dimethylolharnstoff werden in 174 Teilen Glykohnono;äthyläther gelöst und dann unter Zugabe von i Teil verdünnter Salzsäure kondensiert. Die erhaltene Lacklösung wird mit Natriumbxcarbonat neutralisiert. Sie ist klar, farblos, gut haltbar, verschnittfähig, mit anderen Lacklösungen mischbar und gibt glänzende, durchsichtige Filme. Beispiel 3 i 2o Teile Dimethylolharnstoff werden mit 174 Teilen Methanol und 5 Teilen primärem Natriumphosphat im geschlossenen Gefäfä unter Rühren auf ioo° erwärmt. Nach einer halben Stunde ist die Kondensation beendet, und es wird mit tertiärem Natriumphosphat neutralisiert und filtriert. Man .erhält eine klare, etwa .45 bis 5oprozentige Lösung .eines Harnstoff -Formaldehyd -Kondensationspro duktes, die sich unmittelbar als Lack verwenden läßt. Beispiel q. ioo Teile eines durch Wasserabspaltung aus Dimethylolharnstoff entstandenen Produktes, wie man es z. B. durch längeres Erhitzen von Dimethylolharnstoff im Vakuum auf etwa ioo° erhält, werden in i5o Teilen Isobutanol aufgeschlämmt. Das Gemischwind mit 5 Teilen Ameisensäure versetzt und am Rückflußkühler eine halbe Stunde zum Sieden erhitzt. Die erhaltene Lacklösung wird neutralisiert,und zentrifugiert. Sie ist nicht mit Wasser mischbar und läßt sich gut mit in Wasser unlöslichen Lösungsmitteln verschneiden. Beispiel 5 7000 g Isobutylalkohol werden auf etwa 9o° erhitzt, dann mit 35o ccm einer 5prozentigen alkoholischen Harnstoffnitratlösung angesäuert und darauf unter Rühren mit 5ooo g Dimethylolharnstoff versetzt. Die Kondensation ist nach etwa 15 Minuten beendet. Die klare Lösung wird mit Zoo g tertiärem Natriumphosphat neutralisiert. Von dieser Lösung wird irr Vakuum bei einer Temperatur bis zu etwa 8o° das Lösungsmittel sowie das Reaktionswasser so weit abdestilliert, daß die Masse in der Wärme noch eben gießbar ist. Man läßt erkalten, wobei ein sprödes Harz entsteht. Dieses wird gepulvert und löst sich in einem Alkohol-B:enzol-Gemisch wieder zu einem klaren Lack auf. Beispiel 6 15o Gewichtsteile Dimethylolharnstoff werden in kleinen Portionen in igo Gewichtsteilen auf 9o bis ioo° erwärmtes Phenol eingetragen. Durch weiteren Zusatz von i Gewichtsteil primärem Natriumphosphat oder i, 5 Gewichtsteilen Natriumtetroxalat wird eine klare Lösung des Dimethylolharnstoffs erzielt. Die Sclunelze wird noch eine Stunde lang .auf i oo bis i i o° erwärmt, worauf man zur Entfernung des blei der Kondensation entstandenen Wassers das klare, harzartige Produkt 12 Stunden lang im Vakuum bei 70 bis 8o° entwässert. Das gelblich gefärbte Harz kann z. B. in feinstgemahlenein Zustand, mit geeigneten Füllstoffen vermischt, als Preßpulver für die Herstellung von Kunstmassen dienen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Abänderung des Verfahrens des Hauptpatents ,190 012, dadurch gekennzeichnet. daß man an Stelle von Formaldehyd und Harnstoff Dimethylolhamstoff oder die aus diesem durch Wasserabspaltung entstehenden höhenmolekularen Produkte verwendet und gegebenenfalls Füllstoffe, insbesondere solche, die Wasser zu binden vermögen, zusetzt. z.. Spezielle Ausführungsform dies Verfahrens gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, :daß das Lösungsmittel Phenole enthält oder .daraus besteht. 3. Weiterbildung des Verfahrens gemäß Anspruch i und a, .dadurch gekennzeichnet, daß man an Stelle des DiTnethylolharnstoffs entsprechende, aus anderen Aldehyden und Harnstoff oder Harnstoffderivaten erhältliche Verbindungen verwendet.