DEP0033003DA - Verfahren zur Herstellung von schnellhärtenden Gießharzen aus Phenol und Formaldehyd - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von schnellhärtenden Gießharzen aus Phenol und FormaldehydInfo
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Description
PATENTANWALT D I P L.-I N G. A M T H O R
FRANKFURT AM MAIN
Frankfurt/Main, 28. JSHUar 1949
Fernruf 52637 2472 , G/SChU
led erlandse Oxganlsatie Yoor Toegepast-Iv ai'uurweterisehappelijk Onderzoek ten behoeve van L· i 3 everheid, Handel en Terkeer,
12» Koningskade, 's-Gravenhags, Holland
Verfahren zur Herstellung von sehneL!härtenden Giesaharzen aus Phenol und Formaldehyd $ Irmd-—& rau a ev^e^eirb^-,—span-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Yerfahren zur Herstellung von schnellhärtenden Criessharzen aus Phenol und
Eorialdehyd^urid auf die mit Hilfe dieser Giessharze fabrizierten, spa nnung s fr e i en formstücke.
JSs ist bekannt, dass Giessharze aus Phenol und Formaldehyd bei Iangsaner, behutsamer Härtung spannungsfreie /'TQdukte geben.
•Veil eine solche IangsaTe Härtung in der Praxis Schwierigkeiten ^ait sich bringt, hat man nach Mitteln gesucht, um die Härtung
schneller verlaufen zu lassen« So ist vorgeschlagen wordenj d ie härtung zu beschleunigen durch Ausführung der Behandlung bei
höheren Temperaturen und unter erhöhtem Druck« Ia allgemeinen erhält υ an aber in dieser Weise Produkte, die noch beträcht Liehe
Spannungen zeigen. Un diese Spannungen aufzuheben, wurden Stoffe wie z. B. Glyzerin, beigegeben^, od er sen arbeitete in einer indifferenten At nosphäre. Die in dieser Weise erreichten Resultate
heben aber nicht viel Terbesserung gebracht.
Auch sind verschiedene Säuren, wie s.B. Salzsäure, Chloressigsäure und 7Ulchsaure, als Katalysatoren zur Beschleunigung der
Härtung von Giessharzen aus Phenol und Forraaldehyd benutzt wor= den. Giessharze, die-"tgit diesen Katalysatoren versehen sind,
sind aber nicht zu der Herstellung von Eonstücken geeignet, weil darin nach einiger Zeit Risse und Spränge auftreten und
holle Käurae gebildet werden, selbst in so^che^ Tasse, dass grössere Gegenstände in Körnchen auseinanderfallen.
Js wurde jetzt gefunden, dass zu der Fabrikation von spannungsfreien geformten Gegenständen geeignete schnellhärtende Giess-
Iiarae aus Phenol und. Formaldehyd hergestellt werden können, indem
einer in alkalischem ted ium vorkondensierten Criessharzni as se Dioxide von Metalloiden aus der sechsten Sruppe des periodischen
Systenes, wie Schwefe L und Seleni**-*, hinzugefügt werden.
Durch Zusatz der JDyoxyde nach der Erfindung wird nicht nur die Härtungszeit des Harzes aus Phenol und Formaldehyd stark abge=
kürzt, sondern die Formstücke sind völlig spannungsfrei. Die Eearheitbsrkeit der Formstücke ist ausserdem "besonders gut. Bei
Bearoeitung auf einer Drehbank oder mit einer Bohrmaschine füllt es auf, dass die Späne nicht, wie gewöhnlich bei Giessharzen
aus Splittern bestehen, sondern dass einigehr zusammenhängender Hobelspan abgedreht werden kann, wie dies bei Metallen der Fall
ist. Die äussere Erscheinung der geformten und gehärteten Siess= ^ stücke ist sehr glatt und glänzend. Die Ferbe variiert mit dem
Prozentsatz des beigegebenen Katelysatores, von leicht gelb zu dunkelbraun. Die Formstücke sind unbeschränkt haltbar, ohne dass
Hisse entstehen.
Abhängig von dem Masse der Beschleunigung der Härtung, die •ian zu erreichen wünscht, oder von der gewünschten Farbe oder Zähigkeit
der gehärteten FrorastUeke können die Mengen der hinzufügenden Dioxyde variieren. Sute Brfolge wurden zwischen 10 und
20 fä variierenden Mengen erhalten.
auch in dem zweiten F.«lle können die Dioxyde in gasförmigen Zu= stunde eingeleitet werden . Auch kann man den noch wasserhaltigen
Harzen eine Lösung eines der Dioxyde in Wasser oder einer Tiit Wasser mischbaren Flüssigkeit beigeben. Bei dieser letzten Fehtode
ist eine genaue Dosierung leichter, als bei der erstgenannten Arbeitsweise. Darauf wird dann das Wasser oder die mit Wasser
mischbare Flüssigkeit mit dem Wasser aus c en Harze im Yakuum bei niedriger Ten^eratur verdanpft.
Besonders gute Erfolge wurden mit Selen#wi>dioxyd erzielt. Bei Zusatz einer wässerigen Lösung von Seleni=****dioxy& an ein Lnicht
ganz entwässertes Herz kann der Rarzslrup bei ungefähr 50 ^ unter eine τ Druck von etwa 25 am völlig entwässert und der Ruck-
Yorteilhaft kann auch von einem völlig entwässerten Harz ausge= gangen werden, v/o "bei das fässer im Yakuum bei höherer Temperatur
verdampft werden kann, als "bei einem Harze, welchem eine wässerige Lösung von SeIenAasdioxyd hinzugefügt worden ist. Diesem
völlig entwässerten Harz wird dann eine Lösung von Selenfassdioxyj^in Glyzerin hinzugefügt, z. E. ein Gemisch gleicher Teile,
wobe=i die Produkte bei 80° (j geformt und gehärtet werden können. Diese letzte Methode hat als Vorteil, dass es möglich istden
Harzsirup während längerer Zeit aufzubewahren und erst gerade vor dem Giesen mit dem aus einer Lösung von Selenteadioxyd in
Glyzerin be stehend, en Katalysator zu versehen. BeiS£iei___I
48 Seile Phenol, 105 Teile 33^iges FormaLin, 25 Teile denaturiertes , 96^4-iges Äethanol und G,75 Teile Katriumhydroxyd wurden
vermischt und während dreiviertel Stunden erhitzt«^ Darauf wurde das Heaktionsgemisoh mit einem. Gemisch von 1,4 Teilen Konochlor=
essigsäure und" 1 Teil 50^-iger .Milchsäure bis zu einem pH von etwa 4 angesäuert. Dieses Amsaueren ist notwendig, um das Wasser
aus dem Harzsirup im Vakuum bei erhöhter Temperatur gut verdampfen zu können^* Ixachöem das Vesser abdestilliert ist, kann der
gelbliche viscose Sirup anstandslos während längerer Zeit auf= bewahrt werden. Es härtet in- Porzellanformen bei etwa 80°<| in
ungefähr 48 Stunden.
In diesel Harz^ wird bei erhöhter !Temperatur Schwefeldioxyd ein= geleitet, bis die farbe von gelb nach grün u ischlägt. Darauf
wird bei etwa 80° <$ in formen ausgegossen und während 1 Stunde bei 80 0 $ gehärtet. In dieser Weise werden schöne Formstijcke
erhalten.
Das nach Beispiel I hergestellte Phenol-fomraldehyd-harζ wurde teilweise von Wasser befreit. Diesem nicht vötiig entwässerten
Harz wurde eine wässerige lösung von SeLeniyadioxyd SASrSgesetzt Darauf urde der Harzsirup bei 50° jfe in Vakuum weiter von Wasser
befreit, bis kein Destillat 'mehr überging. Der Sirup wurde bei 80° ^ in Plattenform ausgegossen und gehärtet. Darauf wurden Dynstatblöckchen
ausgesägt zur Bestimmung von den mechanischen _aj •cha ft en.
In der folgenden Tabelle sind die Sesultate wiedergegeben.
°/o SeLentWffdioxyd Härtungszeit Biegefestigkeit Sohiagbiegefestigkeit
ο 2 in Stunden in kg/ota* kg cn/cm
| 10 | 1,5 | 690 ■ | 5,7 |
| 10 | 2,0 | 826 | 15,0 |
| 10 | 2,5 | 974 | 20,0 |
| 10 | 3,0 | 770 | 13,0 |
| 15 | 0,75 | 670 | 9,3 |
| 15 | 1,0 | 645 | 9,0 |
| 15 | 1,5 | 9IO | 14,0 |
| 15 | 2,0 | 787 | 8,2 |
Sie in dieser Weise erhaltenen !formstücke sind völlig spannungsfrei Beispiel III
Das nach Beispiel 1 hergestellte fhenol-formaldehydjharz wurde"" int Vakuum bei erhöhter !Eenperatur völlig en twäs serl^Dar auf
wurden 80 feile davon grade vor dem Siessen mit 20 Teilen eines Gemisches von gleichen Teilen G-Iyzerin und Seleniramdioxyd ge=
mischt, Sowohl die Yeripischung wie auch das darauffolgende Giessen und Härten geschah bei 80°^!. Ton Probe blöckchen wurden wieder,
wie In Beispiel II, die Schlagb iegedfstigkeit und die Stossfestigkeit bestimmt. Pte Resultate sind in der nachfolgenden
Tabelle wiedergegeben.
43eleni«?sdioxyd Härtungsaeit Biegefestigkeit Sohlagebiegefestiglieil
in Stunden in kg/ca kg cm/arm
10. 4 65O 16
10 5 978 12
10 6 1058 ' 12
10 20 1155 - If
Die äussere Erscheinung und die Bearbeitbarkeit der erhaltenen xte sind denjenigen der nach Beispiel II erhaltenen ,Produkte
gleich. Die Produkte sind völlig spannungsfrei und zeigen auch nach monatemlangen Aufbeahren nicht die geringste Beigung zum
Springen oder 'Eeissen0
Claims (2)
1. - Yerf shren zur Herstellung ion sehne I !härtend en Griesshar= zen aus Phenol und formaldehyd, dadurch gekennzeichnet, dass
einer im aLkalischetu Mediun vorkondensierten G-ussmasse Dioxyde Ton iv; et s llotd en aus der sechsten (Jruj: pe des periodischen Svste
IWL
ies ausgesetzt werden.
2. -Verfehren nach Anspruch L, dadurch gekennzeichnet, dass Selente^diosryd "benutzt wird»
3·- Terfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein -vorzugsweise aup gleichen Gewicht st eilen "bestehendes Gre=
raiseh von Selen*as»crayd und Glyzerin "benutzt wird. ^4·- Foirsstücke, hers est eilt, .d-uf ch Glessen der nach einer der
vorigen Ansprüche hergestellten Harzeilff gefolgt von einer Har= tungo J
Family
ID=
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