DE707666C - Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen plastischen Stoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen plastischen Stoffen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung schwefelhaltiger hochmolekularer plastischer Stoffe, das darin besteht, daß man Furfuraldehyd oder Alkylderivate desselben mit etwa der zweifachen Molmenge eines alkalischen Polysulfids umsetzt. Als solche Polysulfide werden dabei wegen ihrer Billigkeit vorzugsweise Verbindungen von Schwefel mit Natrium oder Calcium verwendet. Es kann aber auch jede andere metallische oder basische Gruppe, welche ein stabiles Polysulfid bilden kann, angewendet werden, wie z. B. Kalium, Ammonium, Barium, Strontium, Lithium, Triäthanolamin.
• Eine besondere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Reaktion in Lösung durchgeführt wird, z. B. in einer wäßrigen oder wäßrig-alkoholischen Lösung in Gegenwart eines Dispergierungsmittels, z. B. frisch gefällten Magnesiumhydrocydes. Das Produkt wird so in Form einer Dispersion erhalten, die in gewissem Sinne kautschukmilchähnlich ist, in welcher Form das Produkt durch Waschen von irgendwelchen anorganischen Verunreinigungen befreit werden kann. Die Dispersion kann ferner leicht durch Zusatz von verdünnten Säuren in ähnlicher Weise wie Kautschukmilch koaguliert werden.
• Es ist zu bemerken, daß die Natur der Produkte und insbesondere deren Weichheitsgrad davon abhängt, ob ein Di-, Tri- oder Tetrasulfid usw. in der Reaktiori v envendet wird. Die Produkte, welche bei Verwendung der höheren Polysulfide erhalten werden, sind im allgemeinen weichere Körper 'als jene, welche bei Verwendung der niedrigeren Polysulfide erhalten werden. Es wurde gefunden, daß das geeignete Polysulfid eine Lösung ist, welche bei der Analyse das einem Tetrasulfid entsprechende Verhältnis von gebundenem Schwefel zu Metall oder dem anderen Polysulfidrest ergibt.
• Das Produkt, welches im Falle der Verwendung von Tetrasulfiden erhalten wird, ist gewöhnlich von gelblicher Farbe und enthält etwa 6o bis 850;o gebundenen Schwefel, wobei der wirkliche Prozentgehalt an Schwefel in übereinstimmung mit dem verwendeten Polysulfid (d. h. ob Di-, Tri-, Tetra-oder Pentasulfid verwendet wurde) und dem Molekulargewicht der Furfuraldehydverbindung variiert. Diese Produkte besitzen sowohl die Eigenschaft erheblicher Widerstandsfähigkeit gegenüber der Lösewirkung vieler organischer Lösungsmittel als auch einen sehr befriedigenden Grad von Biegsamkeit und Elastizität.
• Eine geeignete Lösung von Natriumtetrasulfid in einer geeigneten Konzentration von ungefähr a g Molekülen pro Liter zur Verwendung in dem in nachstehendem Beispiel beschriebenen Verfahren kann z. B. hergestellt werden durch Lösen von 240g Natriumhydroxyd in ungefähr 5oo ccm Wasser und Zugabe hierzu von 320g gepulvertem Schwefel, welcher vorher mit einer kleinen Menge Wasser. welche etwas Alkohol oder Harzseife, z. B. Kolophoniumseife; als. Netzmittel enthält, emulgiert oder benetzt worden ist. Die Mischung wird dann gekocht (der Siedepunkt liegt gewöhnlich-bei ungefähr i io bis i i2°), bis der ganze Schwefel unter Bildung von Polysulfid und Thiosulfat reagiert hat; im allgemeinen ist eine Zeitdauer von 30 Minuten ausreichend, und das Polysulfid zersetzt sich unter diesen Bedingungen nicht. Die Mischung wird dann etwas abgekühlt und auf iooo ccm verdünnt und liefert eine Lösung, welche bei der Analyse die Verhältnisse ergibt, dis für 2 Mol Na. S, und i Mol Na. S2 03 gefordert werden.
• Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung gegeben: Zu i 1 eines geeigneten Polysulfides, wie z. B.- des oben beschriebenen, werden 96g Furfuraldehyd zugesetzt, und die Mischung wird auf geeignete Weise, vorzugsweise mechanisch, bewegt. Die Reaktionsmischung kann erhitzt werden, vorzugsweise auf ungefähr 7o', da eine derartige mäßige Erhitzung das Verfahren erheblich beschleunigt und nicht schadet. Die Zeit kann abgekürzt werden durch Erhöhen der Temperatur über 70°; es entsteht dabei aber die Gefahr der Zersetzung, nenn die Temperatur zu hoch gewählt wird. Niedrigere Temperaturen als 70° können ebenfalls verwendet werden, doch sind hierbei längere Zeiten erforderlich. Die für praktische Zwecke erforderliche Zeit beträgt ungefähr 5 Stunden bei 70°, und obgleich die Reaktion nach dieser Zeit chemisch nichtvollständig durchgeführt ist, so hat dann doch die Bildung des kautschukähnlichen Reaktionsproduktes im wesentlichen aufgehört. Das Maß der Reaktion und der Grad oder die Vollständigkeit der Reaktion werden erheblich verbessert, wenn eine beträchtliche Konzentration von Methyl- ader Äthylalkohol in dem Reaktionsgemisch vorhanden ist und das Reaktionsgefäß mit einem. Rückflußkühler verbunden ist. Es ist auch vorteilhaft, ein Dispersionsmittel, wie z. B. ¢ oder 5 g von frisch gebildetem Magnesiumhydroxyd, in der Polysulfidlösung anzuwenden.
• Das entstehende Kondensationsprodulz-t ist klebrig. Es kann aus dem Reaktionsgemisch abgeschieden und wiederholt geknetet und mit Wasser gewaschen werden, bis es im wesentlichen frei von löslichen Bestandteilen ist, wobei es viel fester und elastischer wird.
• Wenn die Reaktion' in Gegenwart eines Dispergierungsmittels ausgeführt wird, wird das Reaktionsprodukt in Form einer latexähnlichen Dispersion erhalten,. welche durch aufeinanderfolgende Waschungen des Latex mit dazwischen erfolgendem Absetzen und Dekantieren der Salzlösung gereinigt werden kann.
• Das Material, welches in der oben beschriebenen Weise gereinigt wurde, stellt eine gelbe, elastische plastische Masse dar und besitzt ausgezeichnete chemische Stabilität.
• Diese Reaktionsprodukte sind, wenn sie richtig hergestellt und in der oben beschriebenen Weise gereinigt worden sind, etwas elastische, biegsame Substanzen, welche man vermischen, verbinden oder auf sonstige Weise verarbeiten und in elastische Erzeugnisse überführen kann, welche für Ringe, imprägnierte Ober überzogene Gewebe (wie z. B. Stoff oder Asbest) und bzw. oder andere Textilmaterialien und für viele andere Zwecke auf Grund ihrer elastischen Natur geeignet sind. Sie zeigen einen guten Grad von elektrischer Widerstandsfähigkeit und sind für viele Anwendungszwecke in der elektrischen Industrie geeignet, wo eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber der Atmosphäre, Sauerstoff, Ozon und organischen Lösungsmitteln erwünscht ist.
• Es ist noch zu bemerken, daß viele Modifikationen in dem Verfahren vorgenommen werden können, welches in dem Beispiel oben angegeben ist, ohne von dem Bereich der Erfindung abzugehen, z. B. kann ein Di- oder Tri- oder Pentasulfid oder eine Mischung irgendeines der Polysulfide verNvendet werden, oder es kann auch ein Alkylderivat des Furfuraldehyds zur Anwendung kommen, wie z. B. Methyl- oder Äthylfurfuraldehyd.
• Es ist bereits bekannt, Furfurol durch Behandlung mit Alkalipolysulfid je nach den Reaktionsbedingungen zu Dithiobrenzschleimsäure oder zu Dithiofuroin umzusetzen. Bei der Umsetzung zu Dithiobrenzschleimsäure wird zwar in alkalischem Medium gearbeitet, jedoch wird hierbei nur i Mol Polysulfid auf i Mol Furfurol angewendet. Die Umsetzung zu Dithiofuroin dagegen wird in saurem Medium durchgeführt, indem die betreffende Polysulfidlösung vor Zugabe des Furfurols durch Säurezusatz in Hydro- bzw. Polyhydrosulfidlösung umgewandelt wird.
• Die erhaltenen Reaktionsprodukte Dithiibrenzschleimsäure und Dithiofuroin sind chemisch streng definierte niedermolekulare Verbindungen, die höchstens 450/0 Schwefel enthalten.
• Im Gegensatz hierzu werden bei dem vorliegenden Verfahren durch Arbeiten im alkalischen Medium und unter Innehaltung eines Molverhältnisses von etwa 2 Mol Polysulfid zu i Mol Furfurol hochmolekulare, plastische, mehr als 45% Schwefel enthaltende Kondensationsprodukte erhalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen plastischen Stoffen durch Umsetzung von Polysulfiden mit einem. Aldehyd, dadurch gekennzeichnet, daB Furfuraldehyd oder Alkylderivate desselben mit etwa der zweifachen Molmenge eines alkalischen Polysulfids umgesetzt werden. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB die Umsetzung in Lösung durchgeführt wird, z. B. einer wäBrigen,oder-%väßrigalkoholischen Lösung in Gegenwart eines Dispergierungsmittels, z. B. Magnesiumhydroxyd.