DE595571C

DE595571C - Verfahren zur Herstellung von haertbaren Phenol-Aldehyd-Harzen

Info

Publication number: DE595571C
Application number: DE1930595571D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1929-12-13
Filing date: 1930-11-14
Publication date: 1934-04-14

Description

Verfahren zur Herstellung von härtbaren Phenol-Aldehyd-Harzen Bei def Herstellung von härtbaren Kunstharzen aus Phenolen und Aldehyden werden bekanntlich den Ausgangsstoffen Alkalien als Katalysatoren zugegeben- Diese werden jedoch auch in .manchen Fällen durch Salze, wie z. B. Bromkalium, ersetzt, wodurch der stürmische Reaktionsverlauf während der Kondensation etwas gehemmt bzw. das Aufsteigen und Schäumen der Masse herabgesetzt wird. Auch hat man bereits vorgeschlagen, in Gegenwart von Oxyalkylaminen zu arbeiten, welche einen schnelleren Reaktionsablauf bedingen. Ferner ist es bekannt, Phenole und Aldehyde in Gegenwart von Harnstoff zukon= densieren.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun die Herstellung von Kunstharzen, welche bei gewöhnlicher Temperatur flüssig sind und diese Eigenschaft auch im Laufe der Zeit beibehalten, die aber beim Erhitzen in den harten, zähen, unschmelzbaren und unlöslichen Zustand übergehen. Ihre Verarbeitung für Tränkzwecke oder für Preßstücke ist in jeder Hinsicht der Verarbeitung von Harzen im halbplastischen, festen oder gelösten Zustande überlegen.
Solche Harze werden erhalten, wenn man i Mol eines Phenols mit mehr als i, 5 Mol Paraformaldehyd, insbesondere i Mol Kresol mit z Mol Paraformaldehyd, in Anwesenheit von Triäthanolamin oder anderen Äthanolaminen, höchstens .etwa q.% Harnstoff oder Harnstoffderivaten und einem Salz, wie Bromkalium, rasch auf ioo° erhitzt und die Mischung schnell auf gewöhnliche Temperatur abkühlt. Triäthanolamin kann durch Monoäthanolamin oder Diäthanolamin ersetzt werden; auch kann, das handelsübliche Triäthanolamin - ein Gemisch dieser Verbindungen - verwendet werden. Etwa 5 % des handelsüblichen Triäthanolamins ist ungefähr das höchste, was der Reaktionsmischung zugesetzt werden kann; denn ein überschuß veranlaßt Gasentwicklungen während der Umwandlung in den unlöslichen Zustand, selbst dann, wenn Bromkalium anwesend ist. Die Anwesenheit der Äthanolamine äußert sich, abgesehen von ihrer katalytischen Wirkung und abgesehen davon, daß sie die Polymerisation bei gewöhnlicher Temperatur verhindern, auch darin, daß sie dem Erzeugnis einen homogenen, amorphen Charakter verleihen.
Die Wirkung des Bromkaliums kann man vielleicht so auffassen, daß es als dispergierendes Mittel den flüssigen Zustand der Reaktionsmasse aufrechterhält. Auch beugt es der Gasentwicklung während der Umwandlung des Harzes in den Endzustand vor. Wie das Kaliumbromid können andere ähnliche Dispersionsmittel angewandt werden, von denen nachstehend einige in der Reihenfolge ihrer.. Wirksamkeit genannt sind: Jodkalium, Bromkalium, . Natriumacetat, Natriumjodid, Natriumbenzoat, Chlorcalcium, Natriumsalicy-. lat, Chlorkalium, Kalium und Natriumnitrat, Bromnatrium, Chlornatrium, Natriumformiat, Kaliumtartrat, Natriumcitrat, Kaliumsulfat, Natriumsulfat.
Harnstoff und Guanidin sind zusätzliche Katalysatoren, die notwendig sind, um die Umwandlungszeit in den unschmelzbaren Zustand zu verkürzen und einen beträchtlichen Verlust durch Verdampfung. vor der Gelbildung zu verhindern. Der Harnstoffzusatz znuß geringer sein als etwa q.%, weil sonst bei längerem Erhitzen das ausgebackene Harz ungünstig verändert wird. Guanidincarbonat soll in einer Menge von nicht über 1,50/0 zugesetzt werden. Bei Zusatz von o,9% Harnstoff und o,9% Guanidincarbonat tritt die Gelbildung bei 8o° nach etwa i Stunde ein, und das Harz wird in 5 bis 6 Stunden hart, wobei nur ein geringer Verlust eintritt. Die vollständige Umwandlung wird dann bei etwa io5° in etwa 2o weiteren Stunden erreicht. Ohne Guanidincarbonat tritt die Gelbildung in q. bis 8 Stunden ein; das Harz wird in 18 Stunden halbfest, in 2o bis 22 Stunden bei 8o° hart, wobei beträchtlicher Verlust eintritt. Mitunter kann zweckmäßig eine äquivalente Menge Harnstoff statt des Guanidincarbonats verwendet werden.
Füllstoffe verschiedener Art, Faxbzusätze und Farbstoffe können dem flüssigen Harz vor der Umwandlung in den harten unschmelzbaren Zustand zugesetzt werden.
Beispiel 3o Teile Kresol werden mit 18 Gewichtsteilen Paraformaldehyd und 2 Gewichtsteilen Triäthanolamin gemischt. Zu dieser Mischung werden i Teil Bromkalium, 0,5 Teile Harnstoff und 6,5 Teile Guanidincarbonat mit möglichst wenig Wasser hinzugefügt. Die Mischung wird unter Rühren rasch auf 95 bis ioo° erhitzt und schnell auf Zimmertemperatur abgekühlt. Es :entsteht !ein klares, flüssiges Harz von rötlichbrauner Farbe, welches auch bei längerem Stehen flüssig bleibt.
Das flüssige Harz kann durch Erhitzen in den Endzustand übergeführt werden. Beispielsweise wird das flüssige Kondensationsprodukt auf eine Temperatur von etwa 8o° erwärmt. In etwa i Stunde tritt Gelbildung auf, und in weiteren 5 oder 6 Stunden ist das Harz hart. Die weitere Härtung wird bei etwa 1o5° oder darüber in annähernd weiteren 2o Stunden vollendet. Während das Harz, bei 8o° üi i Stunde in das Gel übergeht, braucht es bei einer Temperatur von 70° mindestens 18 bis 20 Stunden. Die Farbe des ausgebackenen Harzes,hängt von der Art der angewandten Ausgangsstoffe ab und schwankt zwischen gelblichweiß und rötlichbraun.

Claims

PATrNTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von härtbaren Phenol-Aldehyd-Harzen, dadurch gekennzeichnet, daß man i Mol eines Phenols mit mehr als 1,5 Mol Paraformaldehyd, insbesondere i Mol Kiesol mit 2 Mol Paraformaldehyd, inAnwesenheit vonTriäthanolamin oder anderen Äthanolaminen, höchstens etwa q.% Harnstoff oder Harnstoffderivaten und einem Salz, lvie Bromkalium, rasch auf ioo° erhitzt und die Mischung schnell auf gewöhnliche Temperatur abkühlt.