DE965766C

DE965766C - Verfahren zur Herstellung von wasserloeslichen Kondensationsprodukten aus Harnstoff und Aldehyden

Info

Publication number: DE965766C
Application number: DED14199A
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Leyerzapf; Dr Wilhelm Schulenburg
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1953-01-28
Filing date: 1953-01-28
Publication date: 1957-06-19

Description

Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Kondensationsprodukten aus Harnstoff und Aldehyden Es ist bereits bekannt, durch stufenweise Kondensation von Harnstoff mit mindestens zwei Aldehyden, von denen einer ungesättigter Natur ist, wasserlösliche Kondensationsprodukte herzustellen. So hat man beispielsweise auf Harnstoff und/oder Thioharnstoff bei sauren pH-Werten Acrolein zur Einwirkung gebracht und anschließend unter alkalischen Bedingungen das entstandene Reaktionsprodukt mit Fo-rmaldellyd weiterkondensiert. Weiterhin ist bereits vorgeschlagen worden, diese bekannten Kondensationsprodukte für die mannigfachsten Anwendungszwecke, z. B. als Klebstoffe oder als Appreturmittel für die Ausrüstung von textilen Faserstoffen, zu verwenden. Es hat sich aber herausgestellt, daß diese Produkte trotz ihrer beispielsweise; bemerkenswerten leimtechnischen Eigenschaften eine Reihe von schwerwiegenden Nachteilen aufweisen. Die Haltbarkeit und Lagerfähigkeit der aus diesen Produkten hergestellten dickflüssigen Konzentrate, wie sie für Handelszwecke und für die praktische Verwendung in Betracht kommen, ist ungenügend. Ein weiterer Nachteil dieser Produkte, der ihre Verwendung für viele, so auch. für leimtechnische Zwecke, praktisch in größerem Umfange noch nicht möglich gemacht hat, besteht darin, daß bei der Auskondensation derselben, beispielsweise bei der Heißpreßtechnik in der Sperrholzverleimung, ein so unerträglich starker Geruch nach Formaldehyd auftritt, daß der Gebrauch dieser Produkte trotz ihrer leimtechnisch an sich wervollen Eigenschaften von der Praxis abgelehnt wird.
Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile, insbesondere das unangenehme, Freiwerden von Formaldehyd während der Auskondensation der aus Harnstoff und mindestens zwei Aldehyden, von denen -einer ungesättigt ist, gebildeten wasserlöslichen Kondensationsprodukte überraschenderweise verschwinden, wenn man bei der Herstellung derselben derart verfährt, daß in einer ersten Reaktionsstufe: der ungesättigte Aldehyd im sauren p$ Bereich mit dem Harnstoff umgesetzt wird, worauf in einer zweiten. Reaktionsstufe dieses Vorkondensat mit dem gesättigten Aldehyd, vorzugsweise Formaldehyd, in Gegenwart von Polymethylen.tetraminen, umgesetzt wird. Als Polymethylentetramine können z. B. Hexamethylentetramin oder Octamethylentetramin verwendet werden, die reaktionsfähige Methylengruppen enthalten und die die Fähigkeit haben, mit Harnstoff oder den aus ihm mit gesättigten und/oder ungesättigten Aldehyden entstehenden Vorkondensaten zusätzliche Reaktionen einzugehen. Die Herstellung dieser Polymethylentetramine kann in an sich bekannter Weise durch Umsetzung von Formaldehyd mit Ammoniak oder Aminen erfolgen. An die Stelle dieser Verbindungen. können auch Gemisches von Stoffen, die P.olymethylentetramme bilden, treten.
Die Eigenschaften der erfindungsmäßigen Kondensationsprodukte, wie z. B. ihre Härte, Elastizität und Festigkeit, können in gewissem Umfange durch die Wahl des Mischungsverhältnisses, in dem bei der Herstellung dieser Kondensätionsprodukte der Harnstoff mit den. Aldehyden, und den genannten Polymethylentetraminen umgesetzt wird, beeinflu,ßt werden. Dieses Mischungsverhältnis kann beispielsweise so gewählt werden, daß auf je 1 Mol Harnstoff etwa o,1 bis o,2 Mol ungesättigter Aldehyd, beispielsweise Acrolein, etwa, 1 bis 2 Mol gesättigter Aldehyd, beispielsweise Formaldehyd, und etwa die o,1 bis 0,7 Mol Formaldehyd äquivalenten Mengen der beschriebenen. Polymethylentetraminey beispielsweise Hexamethylentetramin, oder entsprechende Mengen, der zu ihrer Bildung erforderlichen Ausgangsstoffe zur Umsetzung kommen.
Die erfindungsgemäß hergestellten Kond.ensationsprodukte können entweder als solche oder nach Einengung im Vakuum, etwa bei 15 bis 25 Torr, verwendet werden. Die Produkte zeichnen sich durch eine gute Haltbarkeit und Temperaturunempfindlichkeit aus. Insbesondere fehlt ihnen völlig der bei den bisher bekannten Kondensationsprodukten so störende Nachteil des unangenehmen Formal.dehydgeruche@s bei der Auskondensation. Beispiel 1 2,95 Mod Harnstoff werden unter Erwärmen in Wasser bei Gegenwart von Eisessig, wobei die Menge des letzteren so bemessen wird, daß der p$ Wert bei 3,9 liegt, gelöst und in einer ersten Reaktionsstufe mixt 0,34 Mal Acrolein unter Erwärmen auf 70° kondensiert. Nach erfolgter Kondensation und Kühlung wird das Vorkondensat mit 5,55 Mod Formaldehyd (in Form einer 3oo/oigen Lösung) und einer 1,84 Mol Formaldehyd äquivalenten Menge von Hexamethylentetramin versetzt. Durch Erwärmen auf 85 bis 9o° wird die zweite Kondensationsstufe durchgeführt. Nach Abkühlen wird die erhaltene dünnflüssige Lösung durch Zusatz von Natronlauge auf einen p1 ,-Wert von etwa 7 eingestellt. Die Lösung ist monatelang haltbar. Sie kann beispielsweise in der vorliegenden Form als Appreturmittel bei der Ausrüstung von Textilien oder nach der Einengung im Vakuum. als härtbaret Klebstoff für Holz, Kunststoff oder Papier verwendet werden.
Bei der Herstellung des beschriebenen Kondensationsproduktes kann an Stelle des Hexamethylentetramins auch die entsprechende Menge eines Gemisches äquivalenter Mengen von 3oa/oiger Formaldehydlösung und wäß rigerAmmoniaklösung treten. Beispiel 2 2,95 Mol Harnstoff werden, wie im Beispiel 1 in essigsaurer Lösung mit 0,34 Mal Acrolein. kondensiert. Nach Abkühlung versetzt man mit einem Gemisch von 5,55 Mol Formaldehyd (in Form einer 30 o/oigen Lösung) und einer r,88 Mol Formaldehyd äquivalenten Menge von Octamethylentetramin, welches in bekannter Weise durch, Umsetzung von Formaldehyd mit Äthylendiamin erhältlich ist. Die Kondensation wird durch Erwärmen auf 85 bis 9o°, wie im Beispiel 1, durchgeführt. Nach dem Abkühlen wird die Reaktionslösung mit Natronlauge oder einer anderen geeigneten anorganischen oder organischen Base, z. B. Triäthan.olamin, auf ,einen pH-Wert von etwa 7 eingestellt. Die Lösung kann für die gleichen Zwecke, wie im Beispiel 1 beschrieben, verwendet werden. Beispiel 3 1 Mol Harnstoff wird wie im Beispiels in Wasser bei Gegenwart von Eisessig unter Erwärmen gelöst und anschließend mit o,19 Mol Acrolein unter Erwärmen auf 70° kondensiert. Nach Abkühlung setzt man, eine Mischung von. 1,4 Mol Formaldehyd (in Form einer 3oo/oigen Lösung) mit einer o,4 Mol Formaldehyd entsprechenden Menge, von Hexamethylentetramin zu und stellt anschließend mit Natronlauge auf einen pg Wert von etwa 8,5 ein. Durch Erwärmen auf 70° wird dann auskondensiert und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Der p11-Wert der fertigen Lösung liegt bei 7,5. Die Lösung kann in der vorliegenden< Form als Appreturmittel zur Ausrüstung von Textilfaserstoffen. verwendest werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Kondensationsprodukte aus Harnstoff und Aldehyden, von denen einer ungesättigt ist, in zwei Kondensationsstufen, dadurch Bekenn, zeichnet, daß Harnstoff mit einem ungesättigten Aldehyd. im sauren Bereich vorkondensiert und das V orkondensat in einer zweiten Stufe mit einem gesättigten Aldehyd in Gegenwart von Polymethylentetraminen weiterkondensiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, doll an Stelle von Polymethylentetraminen Gemische von Stoffen. verwendet werden, die Polymethylentetramine bilden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 802 846; französische Patentschrift Nr. 890451.