DE2124126A1

DE2124126A1 - Moulding prepns - contg copolymers of phenol, formaldehyde and furfuryl alcohol, resistant to heat, acids, alkalis and solvents

Info

Publication number: DE2124126A1
Application number: DE19712124126
Authority: DE
Inventors: Wendelin 5411 Sessenbach; Schacht Eckhard Dr. 5410 Höhr-Grenzhausen Hermann
Original assignee: Gewerkschaft Keramchemie, 5433 Siershahn
Priority date: 1971-05-14
Filing date: 1971-05-14
Publication date: 1972-11-23

Description

Formmassen auf Basis von Kunstharzen und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung betrifft Formmassen auf Basis von Mischkondensaten aus Phenol, Formaldehyd und Furfurylalkohol, insbesondere für den Saurebau.
Es ist bekannt, Phenolformaldehydharze mit einem Molverhältnis Phenol zu Formaldehyd von 1 : 1 bis 1 : 1,2 für den Säurebau zu verwenden. Nachteil dieser Phenolformaldehydkondensate ist, daß sie nur eine geringe Alkalibeständigkeit ergeben. Es wird daher vorgeschlagen, Phenolformaldehydharze zur Erhöhung der Alkalibeständigkeit zu veräthern. Aber auch die verätherten Phenolformaldehydharze erreichen nicht die Alkalibeständigkeit von Furfurylalkoholharzen.
Bekannt ist auch die Verwendung von Furfurylalkoholharzen für den ßäurebau. Bei diesen Harzen ist aber die Säurebeständigkeit geringer als bei Phenolformaldehydharzen.
Auch die Verwendung von Mischkondensaten aus Furfurylalkohol und Formaldehyd ist bekannt. Nachteil dieser Mischkondensate ist starke Geruchsbelästigung durch Formaldehyd beim Verarbeiten und Aushärten.
Außerdem ist es bekannt, aus Gemischen von Phenolformaldehydharzen und Furfurylalkohol oder Furfurylalkoholharzen in der Wärme härtbare Harze herzustellen. Diese Harze sind im ausgehärteren Zustand ebenfalls nicht lösungsmittelbeständig und haben eine wesentlich geringere Wärme standfestigkeit als Phenolformal(lehydharæe.
Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, Formmassen auf Kunstahrzbasis zu schaffen, die in ausgehärtetem Zustand hohe Säurebeständigkeit und Alkalibestandigkeit in Vwrbindunx mit hoher Lösungsmittelbeständigkeit und hoher \Järmestandfestigkeit ergeben.
UberraschenderTIJeise gelingt die Ver-Tfirklichung der erfindungsgemäßen Zielsetzung vermittels Mischkondensaten aus Phenol, Formaldehyd und Furfurylalkohol mit hohen Formaldehydgehalten, wobei diese Harze durch Mischkondensation von Vorkondensaten aus Phenol und Formaldehyd mit hohen Formaldehydgehalten mit Furfurylalkohol und Formaldehyd hergestellt werden können.
Die Einkondensation des Formaldehyds erfolgt dabei teils im alkalischen Bereich und teils im sauren Bereich. Diese Harze ermöglichen zugleich die Verwendung von nicht säurebehandel-tem Asbest. Des weiteren sind die erfindungsgemäßen Mischkondensate als Laminierharze zur Herstellung glasfaserverstärkter Kunststoffrohre-, -behälter und -formteile geeignet.
Aus den zahlreichen eingeschlagenen Wegen zur Herstellung von Harzen für den Säurebau geh hervor, daß der Fachmann nicht erwarten konnte, daß durch Mischkondensation von Komponenten, die bisher keine für alle Anwendungsfälle im Säurebau geeigneten Harze ergeben haben, bei entsprechender Reaktionsführung und Wahl der Mengenverhältnisse Reaktionsprodukte erhalten werden können, die in ausgehärtetem Zustand gleichzeitig säurebeständig, alkalibeständig und lösungsmittelbeständig sind in Verbindung mit der Erzielung hoher Wärmeformbeständigkeit.
Gegenstand der Erfindung sind insbesondere Formmassen auf Basis von Kunstharzen bestehend aus a) einem Mischkondensat aus einem Vorkondensat aus 1 Mol Phenol fait 1,3 bis 1,6 Mol Formaldehyd mit 4,5 bis 5,5 Mol Furfurylalkohol und 0,5 bis 1,5 Mol Formaldehyd, b) 0,1 bi 1 Gewichtsprozent Diäthylsulfat auf das Harz bezogen und c) nicht säurebehandeltem oder säurebehandeltem Asbest und/oder Graphit und/oder Quarz.
Es hat sich gezeigt, daß Diäthylsulfat für die erfindungsgemäßen Formmassen als Härter besser geeignet ist als die bisher gebräuchlichen Härter. Mit gutem Erfolg können auch Maleinsäureanhydrid, Thioharnstoffdioxyd und Borfluorid-Monoäthylamin als Härter in fester Form eingeführt werden.
Diäthylsulfat als Härter in flüssiger Form ermöglicnt bessere Verteilung des Härters im Harz.
B e i s p i e 1 für die Herstellung der Mischkondensate gemäß Patentanspruch Durch alkalische Kondensation von Phenol und Formaldehyd im Molverhältnis- 1 : 1,3 bis 1 : 1,6 bei 98-100°C wird zunächst ein Vorkondensat mit einer Viskosität von 500 - 10 000 cP hergestellt. Dazu werden nach Einstellung eines p11-Wertes von 2,0 - 2,4 durch Zugabe von verdünnter Phosphorsäure für saure Kondensation 0,5 bis 1,5 Mol Formaldehyd und 4,5 bis 5,5 Mol Furfurylalkohol gegen, wonach bei einer Temperatur von 9o-95 0G nach; Zusatz von 100-150 g Wasser dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt bis zu maximal 20 ooo cP weiterkondensiert wird. Danach erfolgt Neutralisation bis zu pH= 4-5 mit verdünnter Natronlauge.
Der technische Fortschritt bei Verwendung der Michkondensate für Formmassen gemäß Beispiel und Patentanspruch geht aus den nachstehenden Vsrgleishen der Martensgrade, der Lösungsmittelbeständigkeiten und der chemischen Beständigkeiten hervor. Die ausgehärteten Formmassen enthalten jeiseils ca. 50 Gewichtsprozent nicht säure@ehandeltem Asbest.
Tabelle I : Formbeständigkeiten in der Wärme nach Martens Furfurylalkoholharz mit Härter 35 - 4o °G Furfurylalkoholformaldehydharz mit Härter70 -150 °C Mischkondensat aus Phenolformaldehydharz 40 -105 oC und Furfurylalkoholharz im Verhältnis 1:3 Phenolformaldehydharz veräthert 135 -145 oC Mischkondensat gemäß Beispiel und Patent- 0 anspruch je nach Härterdosierung 120 -150 v Tabelle II : Lösungsmittelbeständigkeiten Furfurylalkoholharz mit Härter nicht lösungsmittelbeständig Furfurylalkoholformaldehydharz nicht lösungsmittelbeständig mit Härter Mischkondensat aus Phenol- nicht lösungsmittelbeständig formaldehydharz u. Furfurylalkoholharz im Verhältnis 1 : 3 Phenolformaldehydharz lö sungsmittelb eständig Mischkondensat gemäß Beispiel lösungsmittelbeständig und Patentanspruch Tabelle III : Chemische Beständigkeit ausgehärteter Formmassen bei Verwendung von nicht säurebehandeltem Asbest als Füllstoff Furfurylalkoholhasz chemisch beständig mit unbehandeltem Asbest Phenolformaldehydharz veräthert nicht beständig gegen mit unbehandeltem Asbest Alkalien bei gleichzeitiger Demperaturbeanspruchung Mischkondensat gemäß Beispiel chemisch beständig und Patentanspruch mit unbehandeltem Asbest Die überraschenden synergistischen Effekte hinsichtlich der chemischen Beständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit und Wärmebeständigkeit bei den ausgehärteten erfindungsgemäßen Formmassen gegenüber den Formmassen aus den bisher bekannten Kondensationsharzen weisen auf eine stärkere räumliche Vernetzung hin.

Claims

Patentansprüche

1.) Formmassen auf Basis von Kunstharzen bestehend aus a) einem Mischkondensat aus einem Vorkondensat aus 1 Mol Phenol mit 1,3 bis 1,6 Mol Formaldehyd mit 4,5 bis 5,5 Mol Furfurylalkohol und 0,5 bis 1,5 Mol Formaldehyd, b) 0,1 bis 1 Gewichtsprozent Diäthylsulfat auf das Harz bezogen und c) nicht säurebehandelten oder säurebehandeltem Asbest und/oder Graphit und/oder Quarz, und/oder chemisch beständigen Glasfasern.

2.) Verfahren zur Herstellung der Mischkondensate der Formmassen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst durch Kondensation von Phenol und Formaldehyd im Molverhältnis 1 : 1,3 bis 1 : 1,6 im alkalischen Gebiet ein Vorkondensat hergestellt wird und danach mit weiteren 0,5 bis 1,5 Mol Formaldehyd und 4,5 bis 5,5 Mol Furfurylalkohol im Bereich H= 2,0 bis 2,5 auskondensiert wird.