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Verfahren zur Herstellung von in der Wärme flüssigen
Kunstharzen, insbesondere für Pressmassen
Es sind bereits Verfahren bekannt zur Herstellung von löslichen Kunstharzen aus Phenolen oder deren Derivaten und Aldehyden im wässerigen Medium, wobei weniger als 1 Mol Formaldehyd pro Mol Phenol in einer ersten Stufe zu einem wasserhältigen Phenol-Formaldehydharz basisch vorkondensiert und dieses in einer zweiten Stufe mit einer zur Resolbildung ausreichenden Menge eines festen Aldehyds oder eines festen, Aldehyd abspaltenden Körpers weiterkondensiert wird, bei welchem Verfahren die in der ersten Stufe einzuhaltende Temperatur unterhalb 600C bleiben muss.
Auch die Massnahme, unter allmählicher Temperatursteigerung die Harzbildung vorzunehmen, war bei der Phenol-Formaldehyd-Umsetzungunter Einhaltung einesFormaldehyd-Unterschusses bereits bekannt. Bei dieser bekannten Arbeitsweise wurde aber in Gegenwart von Säuren kondensiert, was zu hydrophoben in Wasser schwer oder unlöslichen Produkten führte, die durch Dekantieren vom Hauptanteil des Wassers befreit und schliesslich im Vakuum konzentriert wurden.
Erfindungsgemäss wird nun durch die Kombination der an sich bekannten Massnahmen in Anwendung basischer Kondensationsmittel, allmähliche Steigerung der Reaktionstemperatur auf etwa 98 C und längere Aufrechterhaltung dieser Temperatur, ein wasserlösliches und auch bei weiterer Erhitzung wasserlöslich bleibendes Kondensat erhalten, das in bekannter Weise vorteilhaft im Vakuum auf einen Harzgehalt
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ganz bestimmten Richtung, indem möglicherweise die Aldehyde weitgehend oder zur Gänze nur mit dem Wasserstoff der beiden ortho-Stellungen des Phenols reagieren, aber den Wasserstoff der para-Stellung unverändert lassen, so dass derselbe erst in der zweiten Stufe des Verfahrens oder sogar noch später mit den aus Hexamethylentetramin frei werdenden Aldehydmengen in Reaktion tritt.
Die erfindungsgemäss entstehenden schmelzbaren Kondensationsprodukte wären dann als ortho- Dioxydiphenylmethan anzusehen.
Diese Kondensationsprodukte können sowohl in der ersten Stufe als auch in der zweiten Stufe längere Zeit auf einer Kochtemperatur von etwa 98 C erhalten werden, ohne dass eine irreversible Gelatinierung des Harzes oder ein vorzeitiger Härtungsprozess eintreten. Dabei wird erfindungsgemäss in der zweiten Stufe des Verfahrens vorteilhaft eine kleine Menge des Anfangskondensationsproduktes in einem geräumigen, mit Steigraum versehenen Behälter rasch aufgekocht und weiter konzentriert, dann mit den erforderlichen Mengen Hexamethylentetramin vermischt und bis zum Fadenziehen der Mischung fertig gekocht.
Dieses etwa 98 C heisse Harz lässt sich unmittelbar nach dem Kochprozess leicht mit den kalten Füllstoffen mischen und gibt im Verlauf des Mischvorganges noch weiter Wasser ab. Ausser Phenol selbst können er-
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sowie ein Gemisch derselben und ferner auch in ihrer Wirkung mit diesen verwandte Körper, ferner Gemische derselben mit Dicyandiamid. Als Aldehyde kommen vorzugsweise Formaldehyd und in fester Form Paraformaldehyd und Hexamethylentetramin für sich oder auch im Gemisch in Betracht. Als basische Kondensationsmittel werden vorzugsweise Natronlauge, Erdalkalien und organische Basen verwendet. Auch Carbamide vom Charakter des Dicyandiamids, des Guanidins usw. können teils allein, teils im Gemisch zur Anwendung gelangen, wobei die Carbamique gleichzeitig als Resinogene auftreten.
Beispielsweise kann erfindungsgemäss wie folgt vorgegangen werden :
100 kg einer Mischung aus 75% Phenol und 25% Kresol, 3,4 kg einer 50% gen Lösung von Natriumhydroxyd und 75 kg Formaldehyd als 30% wasserige Lösung, werden in einen mit Rührwerk, Rückflussküh- ler und Kühlrohren versehenen geschlossenen Kessel eingefüllt, der mit einer Vakuumanlage verbunden
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werden kann. Nach einer Rührzeit von etwa 10 min ist die Temperatur der Mischung etwa 30oC.
Die exotherm verlaufende Reaktion wird mit Hilfe der Kühleinrichtungen so geleitet, dass in der Folge die Mi- schung nachstehende Temperaturen zeigt :
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<tb>
<tb> nach <SEP> 15 <SEP> min <SEP> 350C <SEP>
<tb> nach <SEP> 30 <SEP> mm <SEP> 400C
<tb> nach <SEP> 45 <SEP> min <SEP> 45 <SEP> C <SEP>
<tb> nach <SEP> 60 <SEP> min <SEP> 50 C
<tb> nach <SEP> 75 <SEP> min <SEP> 60 C
<tb> nach <SEP> 90 <SEP> min <SEP> 72 C
<tb> nach <SEP> 105 <SEP> min <SEP> 85 C
<tb> nach <SEP> 120 <SEP> min <SEP> aufetwa <SEP> 98 Cundlängere <SEP> Aufrechterhaltung
<tb>
bei dieser Temperatur wird weitere 90 - 120 min ohne Vakuum gekocht, dann wird die Rückflusskühlung abgestellt und mit der Vakuumpumpe ein Vakuum von etwa 75 mm Quecksilbersäule hergestellt und so lange destilliert bis die Flüssigkeit einen Harzgehalt von etwa 75 bis 80%erreicht hat.
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B.700C 1, 5 h und bei 800C nur 45 min gekocht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von in der Wärme flüssigen Kunstharzen, insbesondere für Pressmassen aus Mischungen von Phenolen oder deren Derivaten und Aldehyden im wässerigen Medium, wobei weniger als 1 Mol Formaldehyd pro Mol Phenol in einer ersten Stufe zu einem wasserhältigen Phenol-Formaldehydharz vorkondensiert und dieses in einer zweiten Stufe mit einer zur Resolbildung ausreichenden Menge eines festen Aldehyds oder eines festen Aldehyd abspaltenden Körpers weiterkondensiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Kombination der Massnahmen :
Anwendung basischer Kondensationsmittel, allmähliche Steigerung der Reaktionstemperatur 98 C dieser Temperatur, ein wasserlöslich bleibendes Kondensat gebildet und dieses in an sich bekannter Weise vorteilhaft im Vakuum auf einen Harzgehalt von etwa 75 bis 805to konzentriert wird.