DE662192C - Verfahren zur Herstellung plastischer Massen aus Phenolaldehydharzen und Kautschuk - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
7.JUL11938

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 39 b GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. April 1934 ab

Die durch die Kondensation von Phenolen mit Aldehyden, insbesondere mit Formaldehyden, erhaltenen Kunstharze haben in den letzten 20 Jahren infolge ihrer besonderen physikalischen und chemischen Eigenschaften ein großes Anwendungsgebiet gefunden. Es ist j edoch bisher noch nicht gelungen, diese Kunstharze unter Beibehaltung ihrer vorteilhaften Eigenschaften in der Weise herzustellen, daß sie auch hinreichend plastisch und elastisch sind und etwa eine Mittelstellung zwischen Harz und Kautschuk einnehmen. Die einfache Mischung von Harzen und Kautschuk, z. B. in der Weise, daß die Harze in Pulverform dem Kautschuk oder seinen Mischungen zugesetzt und dann mit Hilfe der in der Kautschukindustrie verwendeten gewöhnlichen Kneter durchgeknetet werden, liefert infolge der unzureichenden Vermischung beider Teile

ao keine befriedigenden Ergebnisse. Man hat auch vorgeschlagen, ein Phenolaldehydharz in dem Anfangszustand der Kondensation zu verwenden, beispielsweise das im Handel unter der eingetragenen Warenbezeichnung Bakelite bekannte Produkt, und. dieses alsdann zu erwärmen, um die Kondensation zu vollenden und evtl. gleichzeitig die Vulkanisation des Kautschuks zu bewirken. Dieses Verfahren liefert jedoch ebenfalls keine befriedigenden Ergebnisse.

Durch das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung ist es nun möglich, plastische Massen herzustellen, bei denen die Bestandteile Harz und Kautschuk vollkommen innig mit-' einander vermischt sind. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Kondensation des Harzes in einer wäßrigen Kautschukdispersion, beispielsweise in Latex, bewirkt wird. Unter der Bezeichnung Harz wird hierbei stets ein Kunstharz verstanden, vorzugsweise ein solches, welches durch Verbindung von Phenol mit einem Aldehyd, insbesondere mit Formaldehyd, entstanden ist, während mit Latex eine natürliche oder künstliche Kautschukdispersion in Wasser gemeint ist, sofern nicht etwas anderes gesagt ist. Diese Kautschukdispersion kann im normalen Zustande, konzentriert oder verdünnt, verwendet werden und enthält als Stabilisations,- oder Dispersionsmittel in der Hauptsache Ammoniak. Dadurch, daß die Kondensation des Phenols und Aldehyds in einer wäßrigen Kautschukdispersion erfolgt, wird bewirkt, daß die Koagulation des Kautschuks gleichzeitig mit der Kondensation des Harzes eintritt, so daß. die erhaltene Masse infolge der

innigen Mischung der beiden Stoffe die gewünschte Eigenschaft besitzt. Natürlich kann das Verhältnis zwischen dem Harz und dem Kautschuk in bestimmten Grenzen verändert' werden.

Das flüssige oder in Wasser gelöste Phenol kann dem Latex, selbst in erheblicher Menge/ zugeführt werden, ohne die Koagulation zu bewirken, vorausgesetzt, daß in entsprechender Weise vorgegangen wird, d.h. beispielsweise der Zusatz sehr schnell und unter kräftigem Umrühren erfolgt. Der Zusatz des Formaldehyds in der im Handel üblichen, 3 5volumprozentigen Lösung zu dem durch Ammoniak stabilisierten Latex bewirkt eine kleine Wärmeentwicklung infolge der Bildung von Hexamethylentetramin. Diese Substanz wirkt kondensierend bei der Kondensation des Harzes. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, das Phenol unter entsprechender Verdünnung mit Wasser einer Lösung eines Formaldehydüberschusses zuzusetzen und diese Lösung dann dem Latex beizufügen. Hierdurch wird die vorzeitige Koagulation vermieden. Das Hexamethylentetramin, welches sich durch Einwirkung des Ammoniaks auf den Formaldehyd bildet, wirkt in dem Latex kondensierend. Die flüssige Mischung wird alsdann in einem Behälter auf eine entsprechende Temperatur, beispielsweise 140⁰, eine bestimmte Zeit lang, z. B. 3 Stunden lang, erhitzt. Nach der Abkühlung erhält man eine koagulierte Masse, welche in einer Trokkenkammer -getrocknet und nach einem in der Kautschukindustrie oder der Kunstharze verarbeitenden Industrie bekannten Verfahren, je nach der. gewünschten Zusammensetzung und dem zu erzielenden Produkt, behandelt werden kann. . :

Es ist zwar bekannt, Kautschukwaren aus wäßrigen Kautschukdispersionen durch Aufstreichen, Spritzen oder Tauchen in der Weise herzustellen, daß den mit Ammoniak konservierten Dispersionen eine kleine Menge Phenol beigemischt und dieser Mischung dann eine so große Menge Formaldehyd zugesetzt wird, daß das als Stabilisierungsmittel benutzte Ammoniak abgebunden und die Dispersion je nach der Menge des verwendeten Phenols in kürzerer oder längerer Zeit nach der Formgebung z"om Gelieren gebracht wird. Bei diesem Verfahren bilden sich jedoch in der Mischung keine Kunstharze, denn die Formaldehydmenge ist nur so bemessen, daß sie das benutzte Ammoniak neutralisiert: Aber selbst wenn der Formaldehyd in geringem Überschuß benutzt werden würde, so daß er mit dem vorhandenen Phenol in Reaktion treten könnte, so wurden hier doch nur so kleine Mengen Kunstharz gebildet werden, daß keine plastischen Massen erhalten werden, wie sie nach der vorliegenden Erfindung gewonnen werden.

Es ist ferner auch bekannt, zwecks Her-• stellung von Mischungen aus Kautschuk und ,Kunstharz das Kunstharz in starken Alkali-.lösungen zu lösen, diese Lösung einer Kautschukmilch zuzusetzen und dann in die Mischung bis zur Fällung des Kautschuk-Kunstharz-Gemisches Säure, wie Kohlensäure, einzuleiten. Gegenüber diesem bekannten Verfahren ist jedoch das vorliegende Verfahren viel einfacher; denn einerseits benötigt es nicht die vorausgehende Herstellung des Kunstharzes, da erfindungsgemäß das Kunstharz in der Kautschukmilch selbst hergestellt wird. Anderseits erfordert das vorliegende Verfahren auch nicht die Wiederauflösung des hergestellten Kunstharzes zwecks Vermischung mit der Kautschukmilch, so daß erfindungsgemäß die hierfür benutzten Alkalilösungen in Wegfall kommen und schließlich auch die nach dem bekannten Verfahren für die Ausfällung benutzten Säuren.

Au s f uhr ungs bei spiel

3500 g Phenol werden in 50 1 Wasser gelöst; diese Lösung wird mit 15 kg einer 3 5 o/oigen Formaldehydlösung gemischt. Diese Mischung wird alsdann !unter kräftiger Ruhrung in 30 1 360/oigen Latex, welcher mit 0,60/0 Ammoniak stabilisiert ist, gegossen. Darauf wird die Mischung in einem geschlossenen Behälter 3 Stunden lang auf 140⁰ erhitzt. Nach der Abkühlung wird die koagulierte Masse getrocknet und liefert einen trockenen Rückstand von 18 kg. Zu 10 kg dieser Masse werden in einem gewöhnlichen Kneter die folgenden Zusätze hinzugesetzt:

Stearinsäure ......... 150 g,

Zinkoxyd , 250 g,

Mercaptobenzothiazol . . 100 g, Schwefel 200 |g.

Die so erhaltene Mischung ermöglicht die Herstellung von Gegenständen nach einem der in der Kautschukindustrie bekannten Verfahren, wobei diese Gegenstände beispielsweise durch Erwärmung auf 143⁰ während einer Zeit von 10 Minuten vulkanisiert werden können.

Statt der obenerwähnten Zusätze können je nach den gewünschten Eigenschaften des herzustellenden Produkts auch andere vulkanisierende, beschleunigende, die Oxydation verhindernde, plastifizierende usw. Zusätze verwendet werden sowie andere in der Kautschukindustrie gebräuchliche Zusätze. Außerdem können Mischungen hergestellt werden, die eine größere Menge Harz in bezug auf Kautschuk enthalten und welche die Bereitung von Puder ermöglichen, der bei der Her-

stellung von Gegenständen verwendet wird, welche unter starker Pressung in erwärmten Formen nach einem der in der Harze verarbeitenden Industrie bekannten Verfahren hergestellt werden.

An Stelle des Phenols können auch dessen Homologe, wie z. B. die Kresole oder deren Mischungen, verwendet werden. Schließlich kann man auch Latex in konzentrierter Form ίο verwenden, welcher aber durch den Zusatz der Phenolaldehydlösung derart verdünnt wird, daß sich keine wesentlichen Unterschiede in dem herzustellenden Produkt ergeben.

Claims (1)

1. Patentanspruch:. *5

   Verfahren zur Herstellung plastischer Massen aus Phenolaldehydharzen und Kautschuk, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung eines Phenols und Aldehyds einer wässerigen Kautschukdispersion zusetzt und die Mischung bis zur Kondensation des Phenols mit dem Formaldehyd und Koagulation des Kautschuks, gegebenenfalls unter Druck, auf etwa 140⁰ erwärmt.