DE535745C - Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten Die bisherigen Verfahren zur Herstellung von Kunstmassen aus Kondensationsprodukten zwischen Aldehyden und Harnstoff bzw. dessen Derivaten, gegebenenfalls unter Mitwirkung von Phenolen, haben verschiedene Nachteile.
• Zur Verdampfung des in den Reaktions-' komponenten enthaltenen . bzw. des durch Wechselwirkung derselben sich abscheidenden Wassers ist Zeit erforderlich, innerhalb welcher die Gefahr besteht, daß der Reaktionskomplex gelatiniert oder bis zur völligen Unbrauchbarkeit vorzeitig erhärtet. Man kann dieser verfrühten Gerinnung durch Zugabe von Natriumacetat bekanntlich zwar vorbeugen, aber praktisch nur bis zu einem gewissen Maße, da ein zu großer Gehalt an essigsaurem Natrium gummöse Produkte ergibt, die gelblich gefärbt sind und deren Erhärtungen in prohibitiv langer Zeit stattfindet.
• Überdies haben alle bisher hergestellten Produkte mehr oder minder die mißliche Eigenschaft, daß ihr Aggregatgefüge keine wesentliche Kohäsionskraft besitzt und daher die geformten Körper bei unwesentlicher Temperaturerhöhung oder bei längerem Lagern Haarrisse an der Oberfläche bekommen, welche nach einiger Zeit das ganze Stück durchsetzen und zum völligen Zerfall desselben in Brocken, Krümel und Pulver führen.
• Nach vorliegender Erfindung bedeutet die Durchführung der Kondensation unter möglichstem Ausschluß von V(-Tasser, also unter Verwendung tunlichst wasserfreier Komponenten, in Wechselwirkung mit Milchsäure als wesentlichen Anteil des Reaktionsproduktes gegenüber dem bisher Erreichten einen Fortschritt. Die Milchsäurekondensate erhärten schneller, und vor allem weisen die aus ihnen hergestellten geformten Gegenstände ein homogenes, durchaus kohärent bleibendes Molekularaggregat auf, das weder durch entsprechende Erwärmung noch bei längerer Lagerung verlorengeht. Die fertigen Formen bleiben frei von Rissen und haben eine beträchtliche Festigkeit, die sie verschiedener mechanischer Bearbeitung zugänglich machen, z. B. Bohren, Feilen, Fräsen.
• Der günstige Einfluß größerer Mengen von Milchsäure auf das Endprodukt mag darin eine Erklärung finden, daß die Milchsäure an sich unter innerer Anhydridbildung beim Erwärmen zur Kondensation neigt und daß diese ringartig konfigurierten und schwer reversiblen Kondensate, wie sie als Lactid, Lactylsäure und deren isomeres alkoholisches Anhydrid als Dimilchsäure identifiziert vorliegen, auf die unter andauernden Aldehydverlusten sich um- oder zersetzenden und dadurch den molekularen Zusammenhalt einbüßenden Assoziationskondensate einen agglutinierenden und damit kohäsiven Einfluß .ausüben, wodurchdie Fertigfabrikate ihre große und unveränderliche Festigkeit erlangen.
• Man hat zwar schon. allgemein organische Carbonsäuren und deren Salze zu Harnstoffkondensationen empfohlen, jedoch lediglich als Hilfsmittel zur Kondensationsdurchführung und daher nur in prozentual geringen Mengen. Im Gegensatz hierzu bildet nach vorliegendem Verfahren die Milchsäure einen wesentlichen Bestandteil des Endkondensates und kann in die= sein nach möglichster Eliminierung des Wassers bis -zü über 5o°/, vorherrschen.
• Die Milchsäurekondensation kann auch in Gegenwart von Alkali erfolgen, z. B. von Ammoniak, und als kondensationsbefördernde Mittel eignen sich auch hier neutrale oder saure Salze anorganischer oder organischer Säuren oder diese selbst, besonders Ameisensäure. Auch hier verhindern geringe Mengen von Natriumacetat die vorzeitige Gelatinierung der- Reaktionsmischung während des Kochprozesses. Zusammensetzung und Auswahl der übrigen Komponenten richten sich nach den geforderten Eigenschaften der Endprodukte. Von den mannigfaltigen Möglichkeiten seien einige als Beispiel angeführt Beispiel I 5o Gewichtsteile Milchsäure (etwa 85 °/oig)' 4o Gewichtsteile Paraformaldehyd, 25 Gewichtsteile Harnstoff, der in die erwärmte Milchsäure-Paraformaldehyd-Mischung portionsweise eingetragen wird. Das Reaktionsgut wird durch Abdampfen möglichst wasserfrei gekocht und als von Luftblasen befreiter Sirup in Formen gegossen, in denen beim Eiwärmen derselben auf etwa 5o° die Vorerhärtung innerhalb von etwa 3 bis 5 Stunden so weit stattgefunden hat, daß der Formling der Form entnommen werden kann. Beispiel II 5o Gewichtsteile Phenol (Acid. carbol. liquefact. etwa 90 o/oig), 4o Gewichtsteile Paraformaldehyd, =o Gewichtsteile Ammoniumhydroxyd (spez. Gew. 0,91o), 3o Gewichtsteile Harnstoff. Auf ioo Gewichtsteile der Reaktionsmischung werden etwa =o bis go Gewichtsteile Milchsäure zugesetzt, je nach Verwendungszweck des Kondensates. Bei gewöhnlichen Temperaturen tritt die Solidifikation des Formkörpers in einigen Tagen ein, beim Erwärmen auf etwa 50' in einigen Stunden.. Wünscht man bei gewöhnlicher Temperatur eine raschere Erhärtung, so setzt man auf ioo Gewichtsteile des vorher abgekühlten Reaktionssirups etwa 5 Gewichtsteile Ammoniumchlorid zu, wodurch der Formkörper in etwa 3 bis 5 Stunden fest wird.
• Beispiel III 50 Gewichtsteile Glycerin, 4o Gewichtsteile Paraformaldehyd, =o Gewichtsteile Ammoniumhydroxyd, 25 Gewichtsteile Harnstoff. Auf ioo Gewichtsteile dieses Ansatzes kommen zo Gewichtsteile Milchsäure mit oder ohne Chlor= ammoniumzusatz, von letzterem gegebenenfalls etwa s Gewichtsteile auf ioo der Mischung.
• In den angeführten Beispielen verhindern 2 Gewichtsteile Natriumacetat auf ioo Teile der Reaktionsmasse deren vorzeitige G.elatinierung beim Kochen. Beispiel IV ioo Gewichtsteile Milchsäure, 8o Gewichtsteile Paraformaldehyd, 5o Gewichtsteile Harnstoff; Auf obiges Gemisch werden =o % Ameisensäure als Kondensationsmittel dem abgekühlten Kondensat zur Erstarrung desselben zugesetzt. Beispiel V Würde man zur Erreichung besser durchreagierter Massen, d. h-. zur besseren Bindung des unerläßlichen Überschusses an Formaldehyd mittels Harnstoffes, den Gehalt an letzterem in den vorbeschriebenen Beispielen erhöhen, so wäre eine völlige Erstarrung der Reaktionsmischung vorzeitig die Folge. Dagegen ist diese verfrühte Solidifizierung vermeidbar, wenn man auf ioo Gewichtsteile Milchsäure des Beispiels IV =o Gewichtsteile Paraldehyd in einer Lösung von etwa 5 Gewichtsteilen Sprit hinzufügt, wodurch es möglich wird, noch weitere 15 bis 2o Gewichtsteile Harnstoff einzutragen, ohne daß ein unerwünschtes vorheriges Festwerden der Masse stattfindet, die dann endgültig erreicht werden kann, wenn man auf ioo Gewichtsteile der Milchsäure =o Gewichtsteile Ameisensäure zum Schlusse hinzufügt. Beispiel VI In sämtlichen Beispielen kann Thioharnstoff bis zu etwa 2o °/o der fertig kondensierten Masse zugesetzt werden.
• Die Aldehyde sind als Mono- und Polymere niederer aliphatischer Aldehyde charakterisiert, die Phenole als ein- und mehrwertige bzw. deren Homologe.
• Die nach vorliegendem Verfahren hergestellten Kondensationsprodukte eignen sich infolge ihrer hochwertigen Eigenschaften für verschiedene Zwecke. Man kann sie sowohl als gegossene wie gepreßte Formkörper verwenden als auch in irgendwelchen mehr oder minder flüchtigen Verteilungsmitteln dispergiert als Lacke, Klebstoffe, Imprägniermittel.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten aus mono- oder polymeren niederen aliphatischen Aldehyden mit Harnstoff, Thioharnstöff oder deren Mischungen für sich oder in Gemeinschaft mit Phenolen oder deren Homologen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kondensationskomponente Milchsäure oder deren Anhydride oder Salze verwendet, gegebenenfalls in Gegenwart von die Reaktion unterstützenden Kondensationsmitteln, wie anorganischen oder organischen Säuren bzw. deren-Salzen.