DE539475C

DE539475C - Verfahren zur Herstellung unschmelzbarer Kunstmassen

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Publication number: DE539475C
Application number: DE1930539475D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-06-12
Filing date: 1930-02-27
Publication date: 1931-11-26
Also published as: GB345891A; US1873599A; FR697169A

Description

Es ist bekannte daß Furfurol durch Säuren zu schwarzen, sandigen Massen kondensiert wird, die jedoch infolge ihrer geringen mechanischen Festigkeit keine technische Ver-Wendung gefunden haben.

Es hat sich nun gezeigt, daß man zu wertvollen Kunstmassen gelangen kann, wenn man Furfurol in An- oder Abwesenheit von Lösungs- bzw. Verdünnungsmitteln in Gegenwart saurer Kondensationsmittel mit andern Aldehyden bzw. Gemischen solcher kondensiert.

Die Kondensation kann in einer oder in mehreren Stufen durchgeführt werden, wobei in letzterem Fall Furfurol zuerst mit Aldehyden oder Gemischen solcher ohne Kontaktmittel zur Reaktion gebracht wird, worauf die entstandenen Produkte durch Zusatz eines sauren Kondensationsmittels in die Endprodukte übergeführt werden, gegebenenfalls unter weiterem ■ Zusatz von Aldehyden.

An Stelle des Furfurols können Derivate desselben, z. B. Furfuramid, an Stelle der Aldehyde deren Polymere, z. B. Metaldehyd, S5 Paraldehyd, Paraformaldehyd usw., Verwendung finden.

Die Mengenverhältnisse der Komponenten

können innerhalb weiter Grenzen schwanken.

Die Reaktion verläuft in der Regel ohne

äußere Wärmezufuhr. Sie kann jedoch ge- g₀ wünschtenfalls durch Erwärmen beschleunigt werden.

Die erhaltenen Kondensationsprodukte sind schwarze, hartgummiähnliche Massen von beträchtlicher mechanischer Festigkeit und hervorragender chemischer "Widerstandsfähigkeit. Je nach der bei der Kondensation zur Verwendung kommenden Menge von Lösungsbzw. Verdünnungsmitteln sind sie spezifisch leichter oder schwerer als Wasser.

Die Kondensation kann ganz oder teilweise in Gegenwart von Farbstoffen, Füllmitteln, Weichhaltungsmitteln u. dgl. durchgeführt werden, wodurch die Eigenschaften der Endprodukte in mannigfaltiger Weise beeinflußt werden. Man kann auch die fertigen Kondensationsprodukte nachträglich in der Kälte oder bei erhöhter Temperatur mit Imprägnierungsmitteln anorganischer oder organischer Natur behandeln, welche evtl. in. gelöster Form angewendet werden.

Gegenüber den Harzen aus Furfurol selbst zeichnen sich diejenigen des vorliegenden Verfahrens* durch wesentlich größere mechanische Festigkeit aus. Reines Furfurol gibt mit Säuren überhaupt keine zusammenhängenden Formlinge. Technisches Furfurol liefert zwar zusammenhängende Massen, die

aber stark porös und von mangelnder mechanischer Festigkeit sind.

Gegenüber den bekannten Furfurol-Phenol-

Harzen zeichnen sich die Verfahrensprodukte durch größere Widerstandsfähigkeit gegen konzentrierte Schwefelsäure und Alkalilauge, insbesondere in der Wärme, aus.

Der Erfolg des vorliegenden Verfahrens ist um so überraschender, als in den Sitzungsberichten der Preuß. Akad. der Wissenschaften, 1918, S. 1216 angegeben ist, es sei nicht gelungen, aus Furfurol und Formaldehyd technisch brauchbare Produkte zu erhalten.

Beispiel 1

20 Volumenteile technisches Furfurol werden mit 10 Volumenteilen Acetaldehyd und 5 Volumenteilen konzentrierter Salzsäure versetzt, worauf die Mischung sofort in kühlbare Formen gegossen wird. Die Temperatur des Reaktionsgemisches soll etwa 20⁰ nicht wesentlich überschreiten. Die klare Lösung färbt sich bald braunschwarz und erstarrt im Laufe von etwa 2 Tagen zu einer homogenen, festen Masse, die man noch einige Tage zur Vervollständigung der Reaktion ohne weitere Kühlung stehenläßt.

Die Formstücke werden sodann aus den Formen entfernt und so lange ausgewaschen, bis alle Säure entfernt ist. Dieser Vorgang nimmt je nach der Dicke der Formstücke mehrere Tage in Anspruch. Die erhaltenen Massen werden darauf vorsichtig getrocknet, wobei es zweckmäßig ist, zuerst niedere, nach und nach höhere Temperaturen anzuwenden. Es werden so hartgummiähnliche, tiefschwarze, an der Oberfläche glänzende, uiischmelzbare Kunstmassen erhalten, die in allen gebräuchlichen Lösungsmitteln unlöslich sind und auch der Einwirkung von Säuren und Laugen widerstehen.

An Stelle der Salzsäure können auch andere Mineralsäuren, z. B. Schwefelsäure, Flußsäure, Verwendung finden.

Ferner können der Kondensationslösung Farbstoffe, Füllstoffe, Weichhaltungsmittel u. dgl. zugesetzt werden, wodurch die Eigenschäften der Endprodukte mannigfaltig beeinflußt werden können.

Durch Behandlung der fertigen Formstücke mit Imprägnierungsmittem, wie z. B. trocknenden Ölen, Furfurol usw., zweckmäßig in der Wärme, lassen sich deren Eigenschaften, z. B. Festigkeit, Porosität usw., nachträglich noch verändern.

Die noch flüssige Kondensationslösung kann ferner zum Imprägnieren von Materialien aller Art, z. B. Holz, Papier, Cellulose usw., verwendet werden.

Beispiel 2

15 Volumenteile Crotonaldehyd werden mit 25 Volumenteilen technischem Furfurol und 10 Volumenteilen konzentrierter Salzsäure gemischt und in Formen vergossen. Die erstarrte Masse wird nach mehrtägigem Stehen aus den Formen entfernt und nach Beispiel 1 gewässert und getrocknet. Die Eigenschaften der Formstücke sind ähnlich, wie in Beispiel 1 beschrieben.

Ähnliche Produkte erhält man, wenn man in obigem Beispiel den Crotonaldehyd durch Akrolein ersetzt.

Beispiel 3

10 Gewichtsteile Benzaldehyd werden gemischt mit 10 Gewichtsteilen reinem Furfurol und 20 Gewichtsteilen konzentrierter Salzsäure. Das Gemisch wird in Formen gegossen. Es färbt sich zuerst braunrot, dann schwarzbraun und beginnt nach einigen Tagen eine feste, schwarze Masse abzuscheiden, die, wie in Beispiel ι angegeben, weiterbehandelt wird. Die erhaltenen schwarzen Formstücke zeigen homogenes Gefüge und eine matte Oberfläche.

Beispiel 4 _go

6,5 Gewichtsteile Paraldehyd werden gemischt mit 18 Gewichtsteilen Furfurol und 5 Gewichtsteilen konzentrierter Salzsäure; die Mischung wird vergossen. Die Lösung färbt sich dunkel und erstarrt nach einigen Tagen zu einer schwarzen Masse, die, wie in Beispiel ι angegeben, weiterbehandelt wird.

An Stelle des Paraldehyds kann eine gleiche Gewichtsmenge Metaldehyd oder eine äquivalente Menge Paraformaldehyd verwendet werden.

Beispiel 5

10 Gewichtsteile Furfurol werden mit 2,5 Gewichtsteilen Acetaldehyd und 4 Gewichtsteilen 360/oiger Formaldehydlösung vermischt und mit 10 Gewichtsteilen konzentrierter Salzsäure versetzt. Die in Formen vergossene Mischung erstarrt nach einigen Tagen zu einer festen Masse, die, nach Beispiel ι weiterbehandelt, zu ähnlichen Produkten führt.

Beispiel 6

Gleiche Gewichtsteile Furfuramid und Acetaldehyd werden vermischt und unter guter Kühlung portionsweise mit der doppelten Gewichtsmenge konzentrierter Salzsäure versetzt. Unter Salmiakabscheidung tritt die Kondensation ein, welche im Laufe einiger Tage zu festen, schwarzen Massen führt, die nach Beispiel 1 weiterbehandelt werden,

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Beispiel 7

20 Gewichtsteile Furfurol werden mit 10 Gewichtsteilen Acetaldehyd vermischt; unter Kühlen und Schütteln werden S Gewichtsteile etwa 6oO/oiger Schwefelsäure langsam hinzugefügt. Das Gemisch wird noch flüssig in Formen gegossen. Die Flüssigkeit färbt sich sofort grünschwarz und wird langsam dunkler und dicker. Unter fortwährendem Kühlen wird der Inhalt der Fofm nach ι Stunde dickflüssig und nach 24 Stunden fest. Der harte, schwarzglänzende Formling wird gewaschen, getrocknet und bildet eine nur wenigporöse Masse von muscheligemBruch.

Beispiel 8

20 Gewichtsteile Furfurol und 10 Gewichtsteile Benzaldehyd werden vermischt und mit 6 Gewichtsteilen 6oO/oiger Schwefelsäure versetzt. Die dunkle, braunviolette Lösung wird in Formen gegossen und erstarrt nach 24stündigem Stehen zu einer Gallerte. Nach weiteren 48 Stunden ist der Formling hart. Er wird hierauf gewaschen und getrocknet.

Beispiel 9

20 Gewichtsteile Furfurol, 10 Gewichtsteile Acetaldehyd und 10 bis 12 Gewichtsteile reiner Phosphorsäure werden vermischt. Die Lösung wird in Formen gegossen. Sie färbt sich dunkler und wird dick. Nach 2 bis 4 Tagen hat sich eine schwarze, glänzende Gallerte gebildet, welche bei weiterem Stehen oder schwachem Erwärmen hart wird.

Beispiel 10

5 Volumenteile Butyraldehyd werden mit 15 Volumenteilen Furfurol vermischt und dem Gemisch 5 Volumenteile konzentrierter Salzsäure zugefügt. Schon nach kurzer Zeit bildet sich eine schwarze Gallerte. Nach etwa zweitägigem Stehen wird die feste Masse aus der Form genommen, säurefrei gewaschen und getrocknet.

Das erhaltene Produkt stellt eine schwarze, hartgummiähnliche Masse dar.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung unschmelzbarer Kunstmassen, dadurch gekennzeichnet, daß Furfurol bzw. dessen Derivate mit anderen Aldehyden bzw. deren Polymeren in An- oder Abwesenheit von Lösungs- oder Verdünnungsmitteln in Gegenwart saurer Kondensationsmittel bei gewöhnlicher oder wenig erhöhter Temperatur kondensiert wird.

2. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gemische von Aldehyden oder deren Polymeren mit Furfurol kondensiert werden.

3. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensation stufenweise vorgenommen wird.

4. Verfahren gemäß Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensation ganz oder teilweise in Gegenwart von Farbstoffen, Füllmitteln, Weichhaltungsmitteln u. dgl. vorgenommen wird.

5. Verfahren gemäß Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fertigen Kondensationsprodukte nachträglich mit Imprägnierungsmitteln behandelt werden-