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Verfahren zur Herstellung von Preßkörpern Es ist bekannt, daß man
durch Behandlung einer wäsßerigen Lösung von Anilinhydrochlorid mit überschüssigem
Formaldehyd und Ausfällen des erhaltenen Kondensationsproduktes mit Alkalien amorphe,
unschmelzbare Pulver erhalten kann, die technisch keine Verwendung gefunden haben.
Es ist ferner bekannt, Gießmassen aus aromatischen Aminen und Formaldehyd in der
Weise herzustellen, daß man primäre aromatische Amine und Formaldehyd oder formaldehydabspaltende
Verbindungen in Gegenwart von mindestens annähernd molekularen Mengen einer starken
Mineralsäure, vorzugsweise bei unterhalb ioo° liegenden Temperaturen, bis zur Bildung
fester Gallerten aufeinander einwirken läßt und die erhaltenen festen Massen alsdann
mit anorganischen oder organischen Basen oder mit basischen, neutralen oder sauren
Salzen oder schwachen Säuren nachbehandelt.
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Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß man zu sehr
wertvollen Preßkörpern gelangen kann, wenn man in obiger Weise durch Kondensation
von aromatischen Aminen und Formaldehyd bzw. formaldehydabspaltenden Mitteln in
Gegenwart einer Säure und nachherige Entfernung der Säure oder auf analogem Wege
ge#,vflnnene Kondensationsprodukte vorteilhaft nach vorangehender Trocknung und
in zerkleinertem Zustande für sich allein oder im Gemisch mit Füllstoffen, Farbstoffen,
Elastifizierungsmitteln u. dgl. verpreßt.
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Geht man von Kondensationsprodukten aus, die bereits die feste Form
erreicht haben, so kann die Zerkleinerung des zu pressenden Produktes auch vor der
Entfernung der Säure bewirkt werden.
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Durch das vorliegende Preßverfahren gelingt es, aus den scheinbar
völlig inerten, unschmelzbaren Stoffen völlig homogene Preßkörper zu erhalten, die
sich durch große mechanische Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen physikalische
und chemische Einflüsse sowie durch vorzügliche Bearbeitbarkeit auszeichnen. Die
neuen plastischen Massen sind je nach den angewandten Ausgangsstoffen und Darstellungsbedingungen
mehr oder weniger durchsichtig bis undurchsichtig und mehr oder weniger gefärbt
bis farblos bzw. weiß. Bei niedrigeren Drucken und Temperaturen erhält man vorzugsweise
undurchsichtige bis durchscheinende Produkte, deren spezifisches Gewicht sich ungefähr
zwischen o;5 bis i,o bewegt; bei,höheren Drucken
und höheren Temperaturen
kann man durchsichtige Produkte erzielen, deren spezifisches Gewicht bis zu 1,2
und höher ansteigen kann.
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Gewünschtenfalls kann man den Produkten vor der Pressung Füllstoffe,
Farbstoffe, Elastifizierungsmittel, Katalysatoren, natürliche und synthetische,
hartbare und nichthärtbare Harze u.sw. zufügen, wodurch das Aussehen und die Eigenschaften
der erhaltenen Massen weitgehend beeinflußt werden können.
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Die neuen Produkte sind für die verschiedensten Zwecke der Kunststoffindustrie
verwendbar, z. B. für Isolierstoffe, zur Herstellung von Gebrauchs- und Kunstgegenständen
aller Art, als Konstruktionsmaterial für Maschinenteile u. dgl., die eine verhältnismäßig
starke mechanische Beanspruchung auszuhalten haben, wie z. B. Zahnräder, Bestandteile
vonTextilmaschinen, wie Spulen, Webervögel usw., ferner als Dichtungsmaterial, als
Holzersatz in der Möbel- und Bauindustrie, endlich für Schallplatten, Lautsprecher
und andere Erzeugnisse der akustischen Industrie. Beispiel i 93 Gewichtsteile Anilin
(i Mol) werden mit 93 Volumteilen etwa 36 °1oiger Salzsäure und 930 Volumteilen
Wasser gemischt. Dazu werden i 5o Volumteile q.o°/oige Formaldehydlösung gegeben
und die Mischung, sobald sie orangefarben bis rot geworden ist, in 2ooo Volumteilen
5 1/oiger Natronlauge verrührt. Es fällt ein weißes bis schwach rötlich gefärbtes,
voluminöses Pulver aus,- das gut nachgewaschen wird, wodurch der überschüssige Formaldehyd
und die Elektrolyten entfernt werden. Zur Entfernung der letzten Reste der Elektrolyten
kann man sich auch der Elektroosmose bedienen. Das erhaltene Pulver wird getrocknet
und heiß verpreßt. Verwendet man z. B. einen Preßdruck von 16o Atm. pro cm= und
eine Temperatur von etwa 15o°, so kann man völlig klare, gelbliche bis schwach braungelb
gefärbte Preßstücke erhalten, deren spezifisches Gewicht ungefähr bei 1,2 liegt.
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Wird das Preßpulver bei tieferer Temperatur, z. B. bei ioo°, gepreßt,
so entstehen, besonders bei Verwendung von geringeren Drucken, z. B. 3o bis 5o Atm.,
gelbliche, undurchsichtige Produkte, deren Dichte bei etwa 0,7 liegt. Bei
Verpressung-in der Kälte, z. B. unter 16o Atm. Druck, entstehen formbeständige,
feste, undurchsichtige Produkte, welche aus der Form herausgenommen und dann durch
Nachhärtung bei höherer Temperatur auf die Höchstfestigkeit gebracht werden können.
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An Stelle von Salzsäure kann man auch Schwefelsäure, Salpetersäure
und andere starke Mineralsäuren verwenden. Ferner kann die Säure statt in freier
Form in Form der betreffenden Aminsalze verwendet werden, wobei gegebenenfalls noch
ein Überschuß freier Säure zugefügt werden kann.
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Beispiele ioo Volumteile Anilin, 175 Volumteile Wasser,
105 Volumteile q.2 °/oige Salzsäure werden gemischt und auf etwa 8° abgekühlt.
Dazu werden i5o Volumteile q.o °/oige Formaldehydlösung, die ebenfalls abgekühlt
sind, gegeben. Die Mischung bleibt nun bis zur Bildung einer festen, roten Gallerte
stehen. Diese wird nach etwa l/,stündigem Stehen zerkleinert und mit Alkali gewaschen,
bis das Pulver weiß geworden ist. Dann wird gut mit Wasser nachgewaschen und getrocknet.
Das so erhaltene Pulver wird bei i5o° unter 16o Atm. Druck etwa ilf2 Stunden gepreßt
und liefert dann sehr feste, opake bis durchscheinende Preßplatten von gelblicher
Farbe und einer Dichte von etwa o,95. Natürlich kann die Arbeitsweise auch hier
innerhalb weiter Grenzen abgeändert werden; z. B. kann man auch gut .die gallertigen
Stücke mit Alkali behandeln und dann erst zerkleinern.
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Beispiel 3 93 Gewichtsteile Anilin (i Mol) werden mit 93 Volumteilen
etwa 36 °1oiger Salzsäure und 930 Volumteilen Wasser gemischt. Dazu werden
15o Volumteile q.o °1oige Formaldehydlösung gegeben. Die nach einigen Minuten tiefrot
gefärbte Mischung wird nach einstündigem Stehen mit einer Lösung von 25o Gewichtsteilen
Ammoniumsulfat in 75o Teilen Wasser versetzt. Es fällt ein weißer bis rötlich gefärbter
flockiger Niederschlag aus, der elektrolytfrei gewaschen, getrocknet und zerkleinert
wird.
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Aus dem erhaltenen gelben Preßpulver lassen sich bei Temperaturen
von 1q.o bis 15o° unter einem Druck von etwa i2oo Atm. homogene, braun durchscheinende
Formstücke pressen.
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Beispiel ¢ 93 Gewichtsteile Anilin (i Mol) werden in io7 Gewichtsteilen
40 Vol. °/oiger Salzsäure (i Mol) und 8oo Gewichtsteilen Wasser -gelöst. Zu dieser
Lösung, deren Temperatur etwa 25° betragen soll, werden 98 Gewichtsteile einer 40
%igen Formaldehydlösung (1,2 Mol) zugefügt. Die sich tiefrot färbende klare Lösung,
die sich infolge der Kondensation auf etwa 35' erwärmt, wird nach 18 Minuten
langem Stehen in 8oö Gewichtsteile einer 5 °4igen 'Natronlauge unter Rühren einfließen
gelassen, wodurch das Kondensationsprodukt als flockiger, fast weißer
Niederschlag
ausfällt. Derselbe wird abfiltriert, mit Wasser so lange ausgewaschen, bis er elektrolytfrei
ist, und dann im Vakuumtrockenschrank bei 6o bis 7o° getrocknet. Die erhaltene Masse
wird gemahlen und das entstehende, gelblich gefärbte Pulver bei einer Temperatur
von etwa 16o° unter einem Druck von 150 kg/cm= verpreßt. Man erhält so durchscheinende,
braune Prellstücke von hervorragender mechanischer und elektrischer Festigkeit.
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Beispiel s 1o7 Gewichtsteile m-Toluidin (i Mol) werden in
500 Vol.umteilen Wasser und Zoo Volumteilen konz. Salzsäure gelöst. Zu dieser
Lösung werden 95 Volumteile 38 °/oiges Formaldehyd (1,z Mol) zugefügt, worauf unter
Erwärmung eine klare, tiefrote Lösung entsteht. Diese wird nach beendeter Reaktion
in ein Gemisch aus 15o Volumteilen 30 °/oiger Natronlauge in iooo Volumteilen Wasser
eingegossen. Der ausfallende, fast weiße Niederschlag wird abgenutscht, salzfrei
gewaschen, getrocknet und gemahlen. Das erhaltene Preßpulver liefert bei Temperaturen
von etwa i40° unter einem Druck von ioo kg/cm= klar durchscheinende, hellbraune
Preßstücke.
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Beispiel 6 Ein Gemisch aus 47 Gewichtsteilen Anilin (112 Mol) und
47 Gewichtsteilen Benzidin (1/4 Mol) wird in 50o Volumteilen Wasser unter Zusatz
vöri TOo Volumteilen konz. Salzsäure teilweise gelöst. Hierauf werden 95Volumteile
38°/oigesFormal,dehyd(i,2Mol) zugefügt, wobei sich nach einigen Minuten unter Erwärmung
ein braunroter Niederschlag bildet. Dieser wird nach beendigter Reaktion mit 1200
Volumteilen 4 °/oiger Natronlauge durchgeknetet, dann abgenutscht, salzfrei gewaschen,
getrocknet ünd gemahlen. Das erhaltene Preßpulver läßt sich bei 14o° unter einem
Druck von ioo kg/cm' zu homogenen, dunkelbraunen Formstücken verpressen.