DD259409A1

DD259409A1 - Verfahren zur herstellung von waessrigen melamin-formaldehydharz-loesungen

Info

Publication number: DD259409A1
Application number: DD30159587A
Authority: DD
Inventors: Jutta Goerke; Werner Schubert; Dio Peter Di; Wolfgang Teige; Karl-Heinz Melzer; Rosemarie Schmidt
Original assignee: Piesteritz Agrochemie
Priority date: 1987-04-08
Filing date: 1987-04-08
Publication date: 1988-08-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von lagerstabilen waessrigen Melamin-Formaldehydharz-Loesungen. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, Melamin-Formaldehydharz-Loesungen herzustellen, die bei Raumtemperatur ueber einen Zeitraum von 3 Wochen lagerstabil sind und auch nach Lagerung bei Temperaturen unter 0C und bei Ueberlagerung noch verarbeitbar sind. Erfindungsgemaess wird die Kondensation von Melamin und Formaldehyd im Molverhaeltnis 1:1,6 bis 3,0 bei einem p H-Wert von 7,5 bis 9,0 ohne Bewegung des Reaktionsgemisches bei einer Temperatur von 80 bis 100C bis zu einer Wasservertraeglichkeit von 1:1 bis 3 durchgefuehrt. Die erhaltenen Harzloesungen koennen als Melamin-Fluessigharz oder nach erfolgter Spruehtrocknung als Melamin-Festharz zur Herstellung von Aminoplastformmassen eingesetzt werden.

Description

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur Herstellung von lagerstabilen Melamin-Formaldehydharz-Lösungen sind bisher nur Verfahren bekannt, die durch Zusatz von Stabilatoren, wie z. B. Harnstoff oder Thioharnstoff, oder Harzmodifizierungen, eine gewisse Lagerstabilität erreichen.

Nach DE-AS 1.570.240 wird wäßrigen Tränkharzen 5-10% Harnstoff und/oder Thioharnstoff, bezogen auf den Feststoffgehalt der Lösung, zugesetzt. DE-OS 3.048.448 beschreibt ein Verfahren, bei dem die Lagerstabilität der Harzlösungen durch Zugabe von Harnstoff nach der Kondensation in einer Größenordnung von 1-10%, bezogen auf das Flüssigharz, bei gleichzeitiger Korrektur des pH-Wertes auf 9-11 erreicht wird.

Des weiteren ist bekannt. Rohrzucker und gegebenenfalls Thioharnstoff (DE-AS 1.210.173) oder Alkanole und Amidosulfonsäuresalze (DE-OS 1.158.705) zuzusetzen.

Die nach diesen Verfahren hergestellten Harzlösungen sind eine gewisse Zeit lagerstabil, altern jedoch während dieser Zeit stark.

Sie werden durch das Ausfallen von Methylolen trüb, sind dann fest und nicht mehr verarbeitbar. Hierdurch entstehen bei Havarien oder Überlagerung technische Probleme.

Außerdem bringt der Zusatz von Stabilisatoren oder eine Modifizierung der Harzlösungen oft große Machteile mit sich, da hierdurch die Einsatzmöglichkeiten dieser Harze stark eingeschränkt oder die Eigenschaften der daraus gefertigten Produkte stark in Mitleidenschaft gezogen werden. Durch den Zusatz von Harnstoff werden sowohl die Formaldehydabspaltung der unter Verwendung dieser Harze gefertigten Formteile als auch die Stabilität in der Feuchte (Wasseraufnahme) stark negativ beeinflußt.

Des weiteren sind solche Harzlösungen für die Festharzherstellung über Sprühtrocknungsverfahren nicht geeignet, da der Schmelzpunkt durch den Harnstoffanteil so stark erniedrigt wird, daß keine Sprühtrocknung mehr möglich ist.

Modifizierungsmittel, wie z. B. Zucker, beeinträchtigen die thermische Stabilität negativ und erhöhen die Brennbarkeit der unter Verwendung dieser Harze hergestellten Formteile.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Melamin-Formaldehydharz-Lösungen herzustellen, die bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von 3 Wochen lagerstabil sind. Die Harzlösungen sollen auch nach längerer Lagerung bei Temperaturen unter O⁰C und bei Überlagerung noch verarbeitbar sein und ihre anwendungstechnische Eigenschaften beibehalten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Melamin-Formaldehydkondensation so durchzuführen, daß eine Polymerstruktur entsteht, die das Ausfallen von Methylolen unmöglich macht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kondensation von Melamin und Formaldehyd im Molverhältnis 1:1,6 bis 3,0 bei einem pH-Wert von 7,5 bis 9,0 ohne Bewegung des Reaktionsgemisches bei einer definierten Temperatur im Bereich von 80 bis 100⁰C bis zu einer Wasserverträglichkeit von 1:1 bis 3 durchgeführt wird. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem Gemisch von Melamin und Formaldehyd im molaren Verhältnis von 1:1,6 bis 3,0 bei Raumtemperatur ein pH-Wert von 7,5 bis 9,0, vorzugsweise 8,7, eingestellt und die Melamin-Formalinsuspension unter ständigem Rühren innerhalb von 20 bis 30 Minuten zum Sieden gebracht. Die klare Lösung wird anschließend nach Ausschalten des Rührers bei einerTemperaturvon80bis 100⁰C bis zu einer Wasserverträglichkeit von 1:1 bis 3, vorzugsweise 1:2,0, kondensiert, wobei während der Kondensation ein gleichzeitiger Abfall des pH-Wertes der Lösung bis in den schwach sauren Bereich zu verzeichnen ist. UnterWasserverträglichkeit ist die Volumenmenge Wasser von 2O⁰C zu verstehen, die beim Vermischen mit einem Volumenanteil Harzlösung bei 2O⁰C eine beginnende Trübung zeigt. Die Reaktionsdurchführung erfolgt vorzugsweise in einer mit Rückflußkühler oder Kondensatabscheider ausgerüsteten Kondensationsapparatur, da hierdurch die Möglichkeit besteht, den Feststoff gehalt oder die erwünschte Viskosität der Harzlösung zu variieren. Bei Einhaltung der angegebenen Kondensationsbedingungen werden Melamin-Formaldehydharz-Lösungen mit einer Polymerstruktur erhalten, die das Ausfallen von Methylolen unmöglich macht. Die resultierenden Harzlösungen sind bei Raumtemperatur bis zu 3 Wochen lagerstabil. Bei längerer Lagerung bei Temperaturen unter 0⁰C werden die Harzlösungen fest. Sie werden jedoch nach dem Erwärmen auf ca. 50⁰C wieder dünnflüssig und lassen sich in üblicherweise verarbeiten. Das gilt auch für Harzlösungen, die durch Überlagerung dickflüssig geworden sind, so daß diese Harze bis zu 3 Monaten verarbeitbar sind. Die Melamin-Formaldehydharz-Lösungen lassen sich durch Sprühtrocknung zu Festharzen verarbeiten. Die daraus gefertigten Aminoplastformteile besitzen eine thermische Stabilität von >110°C und eine gute Feuchtestabilität (Wasseraufnahme <150mg).

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Harzlösungen können auch zur Herstellung von Imprägnierharzen, Bindemitteln und Leimharzen, dessen Modifizierung sowie zur Herstellung von Mischharzen eingesetzt werden. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Ausführungsbeispiel

700Gew.-Teile Melamin und 1000 Gew.-Teile Formalin (30%ig) werden in einem Rührgefäß auf einen pH-Wert von 8,7 bei Raumtemperatur mit Natronlauge eingestellt und ii ierhalb von 30 Minuten zum Sieden gebracht. Danach wird der Rührer ausgestellt und die Temperatur des Reaktionsgemisches durch Drosselung der Heizung auf 96⁰C eingestellt. Nachdem die Harzlösung eine Wasserverträglichkeit von 1:2,0 aufweist und der pH-Wert auf 6,9 abgefallen ist, wird die Kondensation abgebrochen und die Harzlösung unter Rühren auf 50⁰C abgekühlt. Das erhaltene Harz weist einen Feststoffgehalt von 67% auf. Die mittels DIN-Becher (Düse 3 mm) gemessene Auslaufzeit beträgt 23s.

Das Harz ist bei Raumtemperatur 22 Tage lagerfähig. Nach dieser Lagerzeit beträgt die Auslaufzeit 120s. Nach dem Erwärmen des Harzes auf 50⁰C wird wieder eine Auslaufzeit von 23s gemessen. Das so hergestellte Harz bleibt klar und ist während eines Zeitraumes von 3 Monaten durch Erwärmen verarbeitbar.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Melamin-Formaldehydharz-Lösungen durch Kondensation von Melamin und Formaldehyd im molaren Verhältnis 1:1,6 bis 3,0 bei einem pH-Wert von 7,5 bis 9,0, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensation ohne Bewegung des Reaktionsgemisches bei einer Temperatur von 80 bis 100⁰C bis zu einer Wasserverträglichkeit von 1:1 bis 3 durchgeführt wird.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Herstellung von lagerstabilen wäßrigen Melamin-Formaldehydharz-Lösungen, die sowohl als Melamin-Flüssigharz als auch als Melamin-Festharz zur Herstellung von Aminoplastformmassen eingesetzt werden können.