DE739451C

DE739451C - Verfahren zur Herstellung kolloider Loesungen von Kondensationsprodukten aus Formaldehyd und Harnstoff bzw. Thioharnstoff oder Gemischen beider

Info

Publication number: DE739451C
Application number: DEST57072D
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Staudinger; Dr Reinard Ernst Vogel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-02-02
Filing date: 1938-02-02
Publication date: 1953-05-18

Description

Verfahren zur Herstellung kolloider Lösungen von Kondensationsprodukten aus Formaldehyd und bzw. Thioharnstoff oder Gemischen beider Es sind schon zahlreiche Verfahren beschrieben, um durch Kondensation von wäßrigen Formaldehydlösungen mit Harnstoff oder Thioharnstoff oder Gemischen beider in wäßriger oder wäßrig-alkoholischer Lösung kolloidlösliche Kondensationsprodukte herzustellen. Diese werden zu Lacken, Textilhilfsmitteln, Klebmitteln usw. verwendet. Die bisher dargestellten kolloiden Lösungen haben den Nachteil, daß sie sehr veränderlich sind, d. h. daß sie altern; vor allem gehen sie beim Stehen, rascher beim Erwärmen in unlösliche Kondensationsprodukte über. Es wurde nun gefunden, daß man die kolloidlöslichen Produkte aus Formaldehyd und Harnstoff bzw. Thioharnstoff oder Gemischen beider dadurch haltbar machen kann, daß man sie bei Gegenwart der entsprechenden Menge von Lauge oder eines geringen Überschusses derselben mit Dimethylsulfat bei Zimmertemperatur oder wenig erhöhter Temperatur behandelt. Als Laugen können dabei Alkalilaugen, Kalkmilch oder Barytwasser verwendet werden. Dabei ist es zweckmäßig, die Alkylierung bei Temperaturen zwischen 30 und q.5° vorzunehmen; man beginnt z. B. die Umsetzung bei 30°, wobei die Temperatur allmählich durch die Reaktionswärme auf 45° steigt; anschließend wird die Reaktion unter Abkühlen auf Zimmertemperatur zu Ende geführt. Man kann aber auch schon bei Zimmertemperatur mit der Alkylierung beginnen. Temperaturen über 6o° sind bei der Umsetzung zu vermeiden. Zur Alkylierung wird 1/2 bis i Mol Dimethylsulfat pro Mol Harnstoff verwendet. Die Produkte sind um so haltbarer, je stärker sie alkyliert sind. Es genügt aber auch schon, eine geringe Menge Dialkylsulfat; z. B. 1i, Mol pro i Mol Harnstoff, um die Eigenschaften des Kondensationsproduktes zu bessern und Wasserlöslichkeit hervorzurufen. In allen Fällen kann statt Dimethylsulfat auch Diäthylsulfat oder ein Gemisch beider verwendet werden. Bei Verwendung von Erdalkalilaugen bzw. von Kalkmilch müssen die ausgefallenen. Salze durch Abzentrifugieren oder Abfiltrieren entfernt werden.
Durch die geschilderte Behandlung der Kondensationsprodukte werden diese stabilisiert, so daß ihre kolloiden Lösungen nicht mehr so schnell altern. Weiter bringt die geschilderte Behandlungsweise den Vorteil, daß die Kondensationsprodukte nunmehr in Wasser oder Formamid oder Lösungsmittelgemischen von Wasser und organischen Lösungsmitteln, wie Formamid, Alkohol, Dioxan, Aceton, Py ridin und ähnlichen wasserlöslichen Lösungsmitteln, besser löslich sind als die unbehandelten Kondensationsprodukte.
Für die oben angegebenen Verwendungszwecke können die nach dem Verfahren hergestellten kolloiden Lösungen nach der Neutralisation mit Säuren direkt verwendet werden; sie lassen sich aber auch durch Dialyse von den anorganischen Salzen und sonstigen niedermolekularen Bestandteilen befreien. Verdünnte Lösungen können alsdann im Vakuum bis zu einer gewünschten Konsistenz konzentriert werden.
Die nach dem Verfahren hergestellten Lösungen können vorteilhaft -als Textilhilfsmittel bzw. Emulgiermittel, ferner als - Papierlein!-mittel benutzt werden. Außerdem besitzen diese Produkte den großen Vorteil, beim Pressen weniger temperaturempfindlich zu sein als die nicht behandelten Produkte, so daß große Flächen bzw. große Gegenstände damit hergestellt werden können.
Beispiel i Zoo Teile 34o/oige neutrale wäßrige Formaldehydlösung werden mit 7o Teilen Harnstoff durch 3stündiges Erhitzen auf ioo° kondensiert; die auf 25° abgekühlte Lösung wird mit 75 Teilen Dimethylsulfat und 25o Teilen io°,'oiger Natronlauge versetzt und etwa i Stunde kräftig gerührt, bis das Dimethylsulfat verschwunden ist. Die so erhaltene Lösung wird durch vorsichtigen Zusatz von ioo;öiger Schwefelsäure neutralisiert und ist dann gebrauchsfertig. Beispiel 2 Zoo Teile 34o/oige wäßrige Formaldehydlösung werden durch mehrmaliges Filtrieren über gepulvertem Calciumcarbonat gereinigt, neutralisiert und. so auf einem pn-Wert von 6,9 gebracht. Dann wird mit 7o Teilen Harnstoff versetzt und die Lösung 4 Stunden auf go bis ioo° erhitzt. In die auf 40` abgekühlte Lösung werden unter Rühren allmählich i5o Teile Diäthylsulfat und 5oo Teile 22°,/,ige Kalilauge eingetragen, derart, daß die Lösung stets schwach alkalisch bleibt. Nachdem das Diäthylsulfat sich vollkommen umgesetzt hat, ist die so erhaltene schwach alkalische Lösung gebrauchsfertig.
Beispiel 3 In einem Autoklav werden Zoo Teile 37°/oige neutrale wäßrige Formaldehydlösung (pn -. 7,0) mit 6o Teilen Harnstoff 21/2 Stunden auf ioo° erhitzt. Der Druck steigt dabei auf 2 bis 4 atü. Nach dem Abkühlen auf 8o' werden 15 Teile Thioharnstoff zugesetzt und dann die Lösung langsam unter Rühren auf 2o- abgekühlt. Zu diesem Kondensat wird eine Lösung von 35 Teilen Ätznatron in 13o Teilen Wasser gegeben und unter starkem Rühren während 3 bis 4 Stunden 65 Teile Dimethylsulfat zutropfen gelassen, wobei die Temperatur bis 6o` steigen kann. Die erhaltene Lösung ist gebrauchsfertig.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung kolloider Lösungen von Kondensationsprodukten aus Formaldehyd - und Harnstoff bzw. Thioharnstoff oder Gemischen beider, dadurch gekennzeichnet, daß man die nach bekannten Verfahren hergestellten kolloiden Lösungen aus den genannten Komponenten in alkalischer Lösung mit Dimethyl- oder Diäthylsulfat oder Gemischen beider bei Zimmertemperatur oder wenig erhöhter Temperatur behandelt, wobei auf i Mol Harnstoff etwa 1/4 bis i Mol Schwefelsäureester zur Anwendung gelangt.