DE972154C - Verfahren zur Herstellung eines waermehaertbaren Phenolformaldehyd-Harzes in Pulverform - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines wärmehärtbaren Phenolformaldehyd-Harzes in Pulverform Die Erfindung bezweckt diA Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von. Phenolformaldehyd-Harzen in Form eines Preßpulvers, das im Gegensatz zu den bekannten Pulvern aus Phenolharzen und insbesondere Phenolformaldehyd-Harzen durchsichtig und klar, d. h. frei von Gasblasen ist und zu durchsichtigen, bernsteinfarbigen oder helleren Formkörpern von großer chemischer Beständigkeit, hoher Dielektrizität, großer Wasserbeständigkeit und sogar größerer Festigkeit verarbeitet werden kann, als bisher mit Füllstoffe enthaltenden Plienolharzen erhalten wurde.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung unterscheidet sich in zwei wesentlichen Punkten von der bekannten Technik. Bisher arbeitete man unter Verwendung von Katalysatoren, welche Ammoniak freisetzen, z. B. Ammoniumhydroxyd oder Hexamethylentramin. Das vorliegende Verfahren verwendet dagegen keine solchen Ammoniumverbindungen, die während des nachfolgenden Preßverfahrens Ammoniak freisetzen. Statt Ammoniumhydroxyd wird als Katalysator Natriumcarbonat oder Ammoniumcarbonat verwendet. Auch Magnesiumcarbonat, Kaliumhydroxyd oder Kaliumcarbonat können verwendet werden, sind aber weniger vorteilhaft, denn sie wirken viel langsamer.
• Der zweite grundsätzliche Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen Verfahren und der bekannten Technik liegt darin, daß das Harz immittelbar in Pulverform erzeugt wird, anstatt claß zunächst eine Tafel gebildet und diese danach durch Zermahlen oder Zerstoßen zu einem Pulver zerkleinert wird. Bei dem vorliegenden Verfahren wird das Harz nach seiner Bildung und Entwässerung bei einer begrenzten Temperatur heftig gerührt oder sonstwie bewegt, wobei es aus dem flüssigen über einen sirupartigen oder zähflüssigen in einen klumpigen Zustand und schließlich in ein trockenes Pulver übergeht. Bei diesem Verfahren entstehen keine zu weitgehend kondensierten Teilchen, die ein fleckiges Endprodukt liefern würden. Das Harz ist in Abhängigkeit von der Härte des Pulvers zu 35 bis 55% in Aceton löslich. Beispiel ioo Gewichtsteile Phenol und 12o Gewichtsteile 4o%ige Formaldehydlösung werden mit einer geringen Menge, vorzugsweise mit 5 bis io Gewichtsteilen Natriumcarbonat gemischt. Wenn Ammoniumcarbonat als Katalysator verwendet wird, kann die Mischung aus ioo. Gewichtsteilen Phenol, ioo Gewichtsteilen Formaldehydlösung und 2o Gewichtsteilen Ammoniumcarbonat bestehen.
• Das Gemisch. wird unter Rückfluß zum Sieden erhitzt, bis das Harz ausfällt, worauf das Sieden 30 Minuten fortgesetzt wird. Danach wird ein Vakuum angelegt und das Wasser durch Erhitzen aus dem Harz entfernt. Während dieser Phase läßt man die Temperatur nicht wesentlich über go° C steigen. Wenn auch go° C die bevorzugte Arbeitstemperatur ist, können etwas höhere Temperaturen mit Vorsicht angewendet werden, aber keinesfalls ist es erwünscht, über 95° C zu gehen. Das Vakuum beträgt zweckmäßig 61o mm, und bei diesem Vakuum wird das Harz beim Erreichen einer Temperatur von go° C klar. Es wird dann in eine Rührvorrichtung eingebracht, vorzugsweise einen Kneter mit zwei gegenläufig umlaufenden Rührern. Der Kneter ist mit einem Dampfmantel sowie mit einer Haube versehen, die an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist. Wiederum wird ein genügend hohes Vakuum (25o bis 5oo mm) angelegt, so daß das Harz unterhalb der oben angeführten Grenztemperatur von 95° C zum Sieden gebracht werden kann. Große Sorgfalt ist darauf zu verwenden, daß die Temperatur gleichmäßig ist, damit keine örtliche Überhitzung auftreten kann. Dabei trägt das Wallen der gesamten siedenden Masse wirksam zur Vergleichmäßigung der Temperatur bei.
• Von Zeit zu Zeit werden Proben entnommen, um festzustellen, wann das Harz den gewünschten Kondensationsgrad erreicht hat. Wenn das Harz in Alkohol praktisch unlöslich geworden, aber in Aceton noch teilweise löslich ist, wird das Verkneten. eingestellt. Im Verlauf des Knetvorganges wird das flüssige Harz zunächst in einen Sirup, dann in große Klumpen und schließlich in ein frei fließendes Pulver übergeführt. Wenn das Verkneten zu früh abgebrochen wird, läßt sich das Harz nicht unter Wärme und Druck härten und wird auch zu brüchig. Wenn andererseits zulange gekocht wird, fließt das Pulver unter Wärme und Druck nicht. Ein erfahrener Arbeiter kann ohne weiteres aus dem Aussehen des Pulvers feststellen, ob der richtige Zustand erreicht ist; ein unerfahrener Arbeiter kann den richtigen Kondensationsgrad dadurch ermitteln, daß er Proben entnimmt und sie auf Alkohol- und Acetonlöslichkeit prüft.
• Sobald der richtige Kondensationsgrad erreicht ist, wird der Inhalt des Kneters in große Pfannen entleert, so daß das Pulver auf einer großen Fläche ausgebreitet und rasch gekühlt werden kann.
• Das Pulver wird dann in der üblichen Weise verpreßt, es bedingt allerdings eine etwas längere Hitzehärtung als gewöhnliche Pulver. Eine Melkmaschinen-Füllschale von 1,6 mm Dicke erfordert beispielsweise eine Hitzehärtung von ungefähr 1o Minuten.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i, Verfahren zur Herstellung eines wärmehärtbaren Phenolformaldehyd-Harzes in Pulverform, bei dem die harzbildenden Bestandteile zunächst durch Erhitzen in einem wäßrigen Medium in Gegenwart eines -alkalischen Kondensationsmittels kondensiert werden, worauf das Kunstharz bei go° C, aber im wesentlichen 95° C nicht übersteigenden Temperaturen zum größten Teil entwässert wird, dadurch gekennzeichnet, daß dann das Kunstharz in einem Kneter heftig bewegt wird, bis die Masse über einen harzartigen, in einen weichen klumpigen und schließlich in einen trockenen pulverförmigen Zustand übergegangen ist und das Kunstharz praktisch unlöslich in Alkohol, aber teilweise löslich in Aceton geworden ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalisches Kondensationsmittel Natrium-, Ammonium-, 1Iagnesium- oder Kaliumcarbonat oder Kaliumhvdroxyd verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 669 9o2, 671 941, 688 586, 709 589 britische Patentschrift Nr. 350 427; USA.-Patentschrift Nr. i 981 5i4; französische Patentschrift Nr. 751 5i4; belgische Patentschrift Nr. 445 771 S c h e i be r, »Chemie und Technologie der künstlichen Harze«, 1943, S. 517/518,