DE658485C - Verfahren zur Herstellung von gehaerteten Kunstmassen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von gehaerteten Kunstmassen

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Description

  • Verfahren zur Herstellung von gehärteten Kunstmassen Bekanntlich liefern die aromatischen Amine mit Formaldehyd ganz verschiedene Produkte, je nachdem die Kondensation ohne Mitwirkung von Säure oder aber in saurem Medium erfolgt. Der Aldehyd greift primär immer am Stickstoff an, in der Hauptsache unter Bildung der Azomethingruppe -N = CH, Dieses primäre Kondensationsprodukt, das Anhydroformaldehydanilin, bildet immer das Hauptprodukt, wenn Anilin und Formaldehyd neutral oder in Gegenwart unzureichender Säuremengen zusammengebracht werden. Schon beim Stehen geht der anfangs niedrig schmelzende Körper in das schwerer lösliche polymere Anhydroformaldehydanilin über, das seinerseits durch energische Wärmebehandlung, gegebenenfalls in Gegenwart kleiner Säuremengen und anderer Zusätze, in lösliche, schmelzbare Harze übergeht.
  • Die Harzbildung erfolgt nach S c h e i b e r und Sändig, Die künstlichen Harze [1929], S. 98, nicht durch Bildung von Methylenbrücken, sondern vorwiegend durch Polymerisation der Azomethingruppe. Die Harze sind zur Herstellung von Preßmassen ungeeignet, können jedoch unter bestimmten Umständen mit weiteren Aldehyden in brauchbare, verpreßbare Harze umgewandelt werden, indem vermutlich eine teilweise Umlagerung eintritt. Ganz anders aufgebaute Kondensationspro dukte entstehen in Gegenwart genügender Säuremengen. Hier lagert sich sowohl fertig gebildetes wie intermediär entstehendes Anhydroformaldehydanilin unter Eingriff der Methylengruppe in den Kern um. Diese Umlagerung geht in Gegenwart äquimolekularerMengen von Mineralsäuren sehr rasch und vollständig vor sich, kann aber auch durch organische Säuren bewirkt werden. Die in saurer Lösung mit 1 Mol Formaldehyd erhaltenen Kondensationsprodukte werden als polymerer Anhydro-p-aminobenzylalkohol aufgefaßt. Dieser wird zwar in der älteren Literatur (vgl. Beilstein, 3. Auflage, 2. Ergänzungsband [19o3], S. 646) als inneres Anhydrid (NH . C, H4 # CH,), formuliert, doch sprechen die neueren Arbeiten von Staudinger über den kettenförmigen Aufbau ähnlicher hochpolymerer Verbindungen wie Paraformaldehyd, Styrol u. dgl. (vgl. Berichte 53 [192o], S.1073ff. und 59 [1926], S.3019ff.) entschieden für eine Formulierung etwa in der Art R.NH.CH2#R#NH.CH2#R#NH.CHZ.R . ....... (R = Aryl), die auch gestützt. wird durch die Tatsache, daß sowohl dieser polymere Anhydroaminobenzylalkohol (vgl. Patentschrift 98 813) wie das einfache Aminobenzylanilin (vgl. Patentschrift 75 67q.) durch Behandlung mit Schwefel in Thiazolverbindungen übergehen, was nur verständlich ist, wenn man in beiden Fällen die Gruppierung R # NH # CH2 # R ... zugrunde legt.
  • Diese in saurer Lösung aus äquimolekularen Mengen Anilin und Formaldehyd erhaltenen Produkte sind amorphe, nicht härtende, schmelzbare Pulver, die zwar nicht in Alkohol und Benzol, jedoch in vielen anderen höher siedenden Lösungsmitteln löslich sind.
  • Weitere Mengen Aldehyd greifen wahrscheinlich unter Bildung von Methylenbrücken vom Diphenylmethantypus (- R . CH, . R -) in diese Ketten ein und schweißen sie zu sehr beständigen Molekülen zusammen. Diese Produkte sind unlösliche, unschmelzbare Pulver, die unter genügendem Druck bei höherer Temperatur verpreßt, mechanisch und elektrisch ganz hervorragende Preßlinge ergeben. Der einzige Nachteil dieser Harze ist ihr geringer Fluß und ihre Unlöslichkeit in den üblichen Lösungsmitteln.
  • Offenbar ist die Verknüpfung einer größeren Anzahl von Molekülen durch Methylenbrücken vom Typus - R . NII . CH, . R - und -R # CH, # R - Voraussetzung für die Ausbildung der ungewöhnlichen mechanischen Eigenschaften dieser Harze.
  • In den älteren Patenten 561 157, 626 827, 614 o83, 622 739 und 564 525 wurde nachgewiesen, daß Harze vom gleichen Typus durch Nachbehandlung der in Gegenwart größerer Mengen Säure hergestellten schmelzbaren Harze mit weiteren Aldehydmengen erhalten werden können und daß auch unschmelzbare Harze dieser Gruppe noch Aldehyd' zu binden vermögen, ohne daß Säure zu dieser Kondensation nötig ist.
  • Während also die in saurer Lösung hergestellten Harze mit zusätzlichen Mengen Aldehyd ohne weiteres Harze von ausgezeichneter Festigkeit und sehr guter Wärmebeständigkeit liefern, lassen sich die Azomethinharze nur unter bestimmten Bedingungen so weit härten, daß sie für die Herstellung von Preßkörpern verwendet werden können. Sie haben zwar den großen Vorteil, daß sie in niedrig siedenden Lösungsmitteln löslich sind und in dieser Form zur Tränkung von Füllkörpern verwendet werden können, wodurch eine sehr homogene und innige Verbindung des Bindemittels mit dem Substrat erreicht wird. Durch nachfolgende Behandlung mit Aldehyden und gegebenenfalls Säuren können sie nun so weit gehärtet werden, daß sich die Mischungen verpressen lassen. Diese Harze erreichen aber in ihren mechanischen Eigenschaften nicht die in saurer Lösung hergestellten Produkte, was vermutlich seinen Grund in der nur teilweise erfolgenden Umlagerung der Azomethingruppe in 'Methylenbrücken hat.
  • Für die Herstellung verpreßbarer Aminharze stehen demnach drei Wege zur Verfügung: i. Kondensation von primären aromatischen Aminen in saurer Lösung mit mehr als i Mol Aldehyd. Die Harze liefern sehr gute Preßlinge, sind aber nur in Chlorhydrinen löslich.
  • 2. Gleiche Kondensation mit nur i Mol Aldehyd und Weiterbehandlung der schmelzbaren Harze mit Aldehyden und aldehydabgebenden Mitteln. Auch diese Harze liefern ausgezeichnete Preßkörper, haben besseren Fluß, die schmelzbaren Ausgangsprodukte und ein Teil der Zwischenprodukte sind in vielen technischen Lösungsmitteln löslich, nicht aber in Alkohol oder Benzol.
  • 3. Kondensation von Formaldehyd und primären aromatischen Basen in äquimolekularen Mengen ohne oder mit unzureichenden Mengen Säure, gegebenenfalls Überführung in schmelzbare Harze, und nachfolgende Härtung durch Behandeln mit Aldehyden, meist in Gegenwart von etwas Säure, bei nicht zu hohen Temperaturen. Die Ausgangsmaterialien sind besser löslich als die unter i und 2 erwähnten, die Löslichkeit ist aber noch nicht vollkommen, und die erhaltenen Produkte stehen zwischen den spröden, verhältnismäßig niedrig schmelzenden Azomethinharzen und den zähen Aminharzen unter i und 2.
  • Ein in billigen, gebräuchlichen Lösungsmitteln lösliches, gut härtendes Harz, das sich in gleicher Weise wie die Phenolharze zum Streichen, Tränken und Imprägnieren von geformten und ungeformten Unterlagen verwenden läßt, wäre angesichts der überlegenen elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Aminharze. der vielseitigsten technischen Anwendung fähig.
  • Es wurde nun gefunden, daß nicht der harzartige Charakter eines Ausgangsmaterials an sich zur Weiterhärtung und damit zur Erzielung guter Preßlinge ausschlaggebend ist, sondern das Vorhandensein von Methylertbrücken in der durch die Erfahrung als besonders günstig ausgewiesenen Form, nämlich als -R # NH . CH, # R - und - R # CH, . R - Bindung (R = Aryl). Es hat sich gezeigt, daß schon ölige, nur aus zwei durch eine derartige Methylenverbindung verknüpften Kernen aufgebaute Aminbasen und erst recht mehrkernige, in analoger Weise aufgebaute Methylenbasen, die weniger als 2 Mol Methylen auf 2 Mol aromatisches Amin enthalten, mit weiteren Aldehydmengen, und zwar solchen Mengen, daß im Endprodukt auf jede Amino- oder Oxygruppe insgesamt mehr als i Aldehydrest vorhanden ist, zu ausgezeichneten Preßmischungen gehärtet werden können, die den in saurer Lösung hergestellten Harzen nahestehen und die aus Azomethinderivaten hergestellten Harze übertreffen. Dabei zeigte es sich, daß in einzelnen Kernen dieser Basen die Amingruppe durch die Oxygruppe ersetzt sein kann, wie z. B. im Oxybenzylanilin.
  • Von den als Ausgangsmaterialien in Betracht kommenden Basen der beschriebenen Gruppen seien genannt: Aminobenzylanilin und seine höher molekularen Homologen und Analogen, wie sie z. B. erhalten werden, wenn man aktive Methylengruppen enthaltende Verbindungen, wie Formaldehyd, Anhydroformaldehydanilin, Anhydro-p-aminobenzylalkohol oder deren Polymerisationsprodukte, Homologe und Analoge in An- oder Abwesenheit von Lösungsmitteln auf primäre aromatische Amine, vorzugsweise in Gegenwart von Säuren, zur Einwirkung bringt.; weiterhin das p-Aminodiphenylmethan und seine Abkömmlinge; ferner die Oxybenzylarylamine, die durch Kondensation von Mono- und Polymethylolphenolen mit primären aromatischen Basen oder von Schiffscheu Basen mit Phenolen erhalten werden können, sowie die Derivate, die durch Ersatz des Formaldehyds durch andere Aldehyde, wie Furfurol, Acrolein, Crotonaldehyd u. dgl., bei obigen Synthesen entstehen. Basen derselben Art werden auch erhalten, wenn man Harze vom Typus des Anhydroaminobenzylalkohols mit primären aromatischen Aminen oder mit Phenolen verschmilzt. Die Basen brauchen keineswegs aus Aldehyden und Aminen oder Phenolen aufgebaut zu sein, das aus Nitrobenzylchlorid und Anilin und darauffolgende Reduktion erhaltene Aminobenzylanilin ist in gleicher Weise verwendbar. Alle diese Basen enthalten stets weniger als 2 Mol Methylen bzw. substituiertes Methylen auf 2 aromatische Kerne. Die genannten Verbindungen brauchen nicht in reinem Zustand abgetrennt zu werden, sondern es können mit Vorteil Gemische derselben, wie sie bei der Darstellung entstehen, verwendet werden. Ebenso kann man natürlich auch Gemische abgetrennter Basen anwenden.
  • Je mehr der Aldehydgehalt sich dem äquimolekularen Verhältnis nähert, um so mehr tritt der harzähnliche Charakter der Verbindungen hervor, während die 2kernigen Verbindungen meist öliger Natur sind. Oberhalb etwa o,85 Mol Methylen pflegt auch die Löslichkeit abzunehmen und das Gesamtverhalten sich dem der schmelzbaren, sauer hergestellten äquimolekularen Aminharze anzunähern.
  • Die neuen Verbindungen sind in den meisten gebräuchlichen Lösungsmitteln löslich, besonders in Lösungsmittelgemischen, bilden mit Mineralsäuren Salze und lassen sich unter den verschiedensten Bedingungen mit weiteren Aldehyden und aldehydabspaltenden Mitteln, wie Formaldehyd, Furfurol, Polymethylolphenole, Acrolein u. dgl., weiter kondensieren, wobei man entweder unmittelbar auf unschmelzbare, unlösliche Harze ausgehen oder hartbare, noch lösliche Zwischenverbindungen herstellen kann, die durch erhöhte Temperatur mit oder ohne Druck in unlösliche und unschmelzbare Produkte übergehen. In saurer Lösung lassen sich die Basen mit Formaldehyd ähnlich wie Anilin zu Harzen kondensieren, die den in den älteren Patenten 561 157, 626 827, 614 o83, 622 739 und 56q.525 angeführten weitgehend ähnlich sind, woraus ihr Charakter als Vorstufen dieser Harze bewiesen sein dürfte. Viel wichtiger aber ist ihre Fähigkeit, schon in Gegenwart sehr geringer Mengen von Säuren, in vielen Fällen auch schon ohne saure Katalyten, zu sehr brauchbaren, härtenden und nach dem Härten unlöslichen Harzen zu kondensieren. Sie ergeben wesentlich wärmebeständigere und mechanisch bessere Preßkörper, als aus den nicht methylenhaltigen Aminen und aus Azomethinharzen unter gleichen Verhältnissen erhalten werden können. Es ist auch möglich, stufenweise verschiedene Aldehyde einzukondensieren, wodurch die Eigenschaften stark verändert werden können.
  • Das neue Verfahren eignet sich ganz besonders zur Herstellung sehr homogener und gut fließender Aminharzpreßmischungen mit Füllkörpern, wie Holzmehl, Asbestpulver u. dgl., indem das Füllmaterial mit den in der Wärme meist leichtflüssigen Basen oder mit konzentrierten Lösungen derselben imprägniert und dann erst mit Aldehyden nachbehandelt wird. Die Preßdauer kann durch Vorhärtung bei gelinden Temperaturen stark herabgesetzt werden. In vielen Fällen können sogar die Ausgangsbasen schon in Gegenwart der Füllmittel hergestellt werden, wodurch eine noch innigere Durchdringung des Füllmittels mit dem Harz gewährleistet wird. Häufig gelingt es auch, lösliche Verbindungen der Ausgangsbasen mit Aldehyden zu erhalten, mit denen geformte Unterlagen, wie Gewebe- und Papierbahnen, bestrichen werden können und die man nun ohne weitere Härtungsmittel durch Pressen bei erhöhter Temperatur härten kann.
  • Die Härtungsgeschwindigkeit läßt sich durch katalytische Zusätze saurer oder basischer Natur, je nach dem Charakter des Harzes, weitgehend beeinflussen.
  • Es ist bereits vorgeschlagen worden, unschmelzbare Harze, erhalten durch Kondensation von aromatischen Aminen mit mehr als äquimolekularen Mengen Aldehyd in saurer Lösung durch Erhitzen mit schmelzbaren, nicht oder langsam härtenden Aldehyd-Kondensationsprodukten oder deren nicht aldehydischen Komponenten in schmelzbare, lösliche Form überzuführen und dann durch Behandeln mit Aldehyden wieder zu härten. Als Beispiele solcher Schmelzmittel wurden hierbei angegeben Anhydroformaldehydanilin oder schmelzbare, etwa äquimolekulare Mengen Formaldehyd enthaltende Harze, ferner Anilin oder. Phenol. Soweit Aldehyd-Kondensationsprodukte als Schmelzmittel verwendet wurden, konnte hierbei natürlich auf keinen Fall ein Produkt entstehen, das weniger als i Mol Formaldehyd auf i Mol Amin enthält. Aber auch bei Verwendung von Anilin und Phenol als Schmelzmittel entstehen, wie Versuche gezeigt haben, unter den vorgeschlagenen Bedingungen keine Basen, die unter obige Verhältnisse herabgehen. Ein großer Teil des Phenols bzw. Anilins bleibt unverändert im Harz und kann z. B. durch Wasserdampfdestillation abgetrieben werden. Der einkondensierte Teil genügt nicht, um das Molekularverhältnis des Formaldehyds zum aromatischen Rest unter i : i herabzudrücken. Beispiel i ioo Teile Aminobenzylanilin, hergestellt nach Patentschrift 87 934, werden mit ioo Teilen Furfurol versetzt, und die erhaltene dünne Lösung wird mit Zoo Teilen Holzmehl im Werner-Pfleiderer vermischt. Die homogene Masse wird dann im geschlossenen Gefäß 15 Stunden auf 50' und 4 Stunden auf iio ° erwärmt und dann im Vakuum getrocknet. Durch Vermahlen, zweckmäßig mit 2 Teilen Stearinsäure, erhält man ein fast schwarzes Preßpulver, das durch Verpressen bei 16o' in homogene Preßlinge von sehr guter Wärmefestigkeit übergeht.
  • Beispiel 2 In 279 Teile Anilin (3 MOI) werden bei 6o° rasch 123 Teile 4o°/oiges Formaldehyd (il/, Mol) eingetragen. Die Mischung erwärmt sich auf 7o', das Reaktionswasser scheidet sich ab und wird im Scheidetrichter abgetrennt. Das gebildete Anhydroformaldehydanilin bleibt gelöst und scheidet sich erst bei längerem Stehen aus; es ist deshalb zweckmäßig, die Lösung sofort zu verarbeiten. Unter lebhaftem Rühren werden nun 5 Teile konzentrierte Salzsäure zugegeben, worauf sofort eine beträchtliche Temperatursteigerung erfolgt, die durch energische Kühlung bei 7o' festgehalten wird. Man trägt nun bei 7o bis go ° 52 Teile Anhydroformaldehydanilin ein, die zwecks besserer Benetzbarkeit mit wenig Alkohol angerieben wurden. Es erfolgt klare Lösung. Nach einer Stunde neutralisiert man die Säure mit 5o Teilen n. Natriumcarbonatlösung und treibt das überschüssige Anilin mit Wasserdampf ab. Es hinterbleibt ein dickes gelbes 01, das beim Abkühlen fest wird, ohne zu kristallisieren. Das Molverhältnis von Methylen zu Anilin ist 0,73: 1, es liegt also in der Hauptsache eine Kette von ¢ durch 3 Methylengruppen verknüpften Anilinresten vor. 14o Teile dieser Base werden in ioo Teilen eines Benzol-Alkoholgemisches gelöst und mit 14o Teilen Holzmehl verknetet. Dann fügt man unter dauerndem Mischen 3 Teile Stearinsäure und-7o Teile Formaldehyd (4o°/aig) hinzu und erwärmt i Stunde im geschlossenen Mischgefäß. Die Mischung wird noch einer weitern 16stündigen Wärmebehandlung bei 6o' unterworfen, im Vakuum getrocknet und vermahlen. Durch Verpressen bei 155' erhält man homogene Preßlinge von guten mechanischen und elektrischen Eigenschaften. Beispiel 3 16o Teile o-Toluidin (il/;,, Mol) werden in 8o Teilen Eisessig gelöst und 16o Teile (il/2Mo1) mit Alkohol angeriebenes Anhydroformaldehydanilin kalt eingetragen. Die Lösung wird durch Zufügen von weiteren 5o Teilen Eisessig beschleunigt. Man läßt über Nacht stehen, neutralisiert mit Natriumcarbonat und destilliert das überschüssige Toluidin im Dampfstrom ab. Der Rückstand ist eine bräunliche, dicke Masse, die in der Wärme dünnflüssig wird und 0,78 MOI Methylen auf i Mol Base enthält, also aus 3 Mol Anilin, i Mol Toluidin und 3 Methylenbrücken aufgebaut sein dürfte.
  • 13o Teile dieser Base werden in ioo Teilen Benzol-Alkohol gelöst und mit 13o Teilen Holzmehl vermischt. Unter ständigem Kneten werden nun 6o Teile 4o°/oiges Formaldehyd und 3 Teile Eisessig zugegeben, und die gründlich verknetete Masse wird 2 Stunden auf 5o' erwärmt. Darauf trocknet man im Vakuum, vermahlt mit 25 Teilen Furfurol und 3 Teilen Zinkstearat und härtet das Pulver io Stunden bei 6o' vor. Das dunkle Pulver läßt sich bei :16o' zu homogenen, fast schwarzen Preßlingen verarbeiten.
  • Beispiel 4 ioo Teile p-Nitrobenzylanilin werden in 6oo Teilen Alkohol gelöst, mit 3o Teilen Calciumchlorid versetzt und am Rückflußkühler gekocht. Man trägt nun in kleinen Portionen Zoo Teile Zinkstaub ein, kocht bis zur völligen Entfärbung und filtriert noch heiß. Die Lösung wird zur Entfernung des Chlorcalciums mit 3o Teilen Natriumcarbonat und wenig Wasser längere Zeit verrührt und filtriert. Nach Abdestillieren des Alkohols hinterbleibt das Aminobenzylanilin als etwas dunkel gefärbtes, dickes 01.
  • 49,5 Teile dieser Base (1/4 Mol) werden mit iooo Teilen 2°/"iger Salzsäure in Lösung gebracht, filtriert und bei 3o' unter kräftigem Rühren mit 3o Teilen (o,37 Mo1) 40%igem Formaldehyd versetzt. Die Temperatur steigt auf 40' und wird etwa 2o Min. hierbei gehalten, dann wird mit Natronlauge neutralisiert, filtriert und gewaschen. Das erhaltene voluminöse, unschmelzbare Pulver läßt sich bei 145' zu klaren Preßlingen von sehr guten mechanischen und elektrischen Eigenschaften verpressen.
  • Beispiel 5 ioo Teile der nach Beispiel 2 erhaltenen Base werden in 3oo Teilen Alkohol und ioo Teilen Eisessig gelöst und bei So' rasch unter gutem Rühren 25o Teile Formaldehyd (4o°/oig) zugegossen. Der anfänglich sich bildende Niederschlag wandelt sich bald in ein weiches Harz um. Nach 15 Minuten wird durch Zugabe von Wasser das Harz möglichst vollständig ausgefällt, von der Mutterlauge abgetrennt und in Benzol-Alkohol gelöst. Mit dieser Lösung wird nun eine Gewebebahn getränkt und letztere 15 Stunden bei 6o' vorgehärtet, dann getrocknet, in passende Stücke zerschnitten, geschichtet und verpreßt. Es werden homogene Preßkörper von sehr guten Eigenschaften erhalten.
  • Beispiel 6 65o Teile Anilinhydrochlorid (5 Mol) werden in 2ooo Teilen Wasser gelöst und bei 40' rasch 328 Teile (4 Mol) Formaldehyd von 40°/o zugegeben. Die Temperatur steigt auf etwa 6o0. Man erwärmt nun auf 8o' und hält etwa i Stunde bei dieser Temperatur, dann neutralisiert man mit Natriumcarbonat und destilliert etwa vorhandene geringe Mengen Anilin im Dampfstrom ab. Es hinterbleibt ein harziger, in der Wärme öliger Rückstand in vorzüglicher Ausbeute, welcher der nach Beispiel e erhaltenen Base sehr ähnlich ist.
  • Zoo Teile dieses Harzes werden in 40o Teilen Alkohol-Benzol gelöst und mit 3o Teilen Eisessig und ioo Teilen Crotonaldehyd unter Kühlung versetzt. Es setzt eine lebhafte Reaktion ein unter Abscheidung eines roten Harzes. Man erwärmt noch einige Stunden am Rückfluß auf 6o bis 8o'. Nach Abtreibung des Lösungsmittels wird das Harz mit Natriumcarbonatlösung verrieben, gewaschen,- getrocknet und vermahlen. Das Harz zeigt sehr guten Fluß und härtet beim Pressen zu dunkeln, unlöslichen und urschmelzbaren Preßlingen von guten Eigenschaften. Beispiel 7 15o Teile der nach Beispiel 2 erhaltenen dicköligen Base werden in ioo Teilen Alkohol-Benzol gelöst, mit 5 Teilen Eisessig versetzt und mit i5o Teilen Holzmehl verknetet. Nach 1/4 Stunde werden 8o Teile Acrolein unter ständigem Durcharbeiten zugesetzt, und es wird im geschlossenen Apparat einige Stunden bei So' gemischt. Man trocknet dann im Vakuum und vermahlt mit 8 Teilen Paraformaldehyd und 3 Teilen Salicylsäure. Man erhält ein Preßpulver, das bei gutem Fluß in der Presse bei i5o ° rasch härtet und sehr homogne Preßlinge von guten Eigenschaften ergibt. Beispiel 8 ioo Teile Diaminodiphenylmethan werden mit iooo Teilen Wasser und i5o Teilen konzentrierter Salzsäure in Lösung gebracht und bei 40' 112 Teile Formaldehyd von 40% unter gutem Rühren eingetragen. Beim Erwärmen auf So' fällt bald ein weiches, gelatinöses Harz aus. Man hält 1/2 Stunde bei 5o bis 6o', neutralisiert, mit Natronlauge und wäscht das erhaltene, urschmelzbare und unlösliche Pulver gut aus. Bei 185 bis i90° läßt es sich zu zähen Preßlingen von sehr guten mechanischen und thermischen Eigenschaften verpressen. Beispiel 9 i98 Teile Diaminodiphenylmethan (i Mol) werden in 60o Teilen Alkohol gelöst und unter Rühren 164 Teile Formaldehyd von 40°/0 (2 Mol) zugesetzt. Man erwärmt 1/2 Stunde auf dem Wasserbad, kühlt ab, filtriert und trocknet. Das Produkt ist das Analoge des Anhydroformaldehydanilins. Nun werden ioo Teile dieses Produktes mit 25o Teilen Anilin und 12o Teilen Eisessig verrieben. Es entsteht eine dicke, gelbe Lösung, die nach mehrstündigem Stehen mit Natriumcarbonat neutralisiert und durch Ausdampfen von überschüssigen Anilin befreit wird. Man erhält 165 Teile eines dicken Öls, das etwa der Formel: NH2 # C(; H4 # CH2 # NH . C6 H, . CH, # C,; H4 # NH # CH, . C,; H, . NH2 entsprechen dürfte. Man löst die neue Base in Benzol, versetzt mit 5 Teilen Salicylsäure, verknetet mit 17o Teilen Holzmehl und mischt 149 Teile Formaldehyd (4o°/oig) dazu. Nach gründlicher Durchmischung wird die Masse im geschlossenen Gefäß 20 Stunden auf 6o0 erwärmt und dann im Vakuum getrocknet. Das Preßpulver zeigt guten Fluß, die in üblicher Weise erhaltenen Preßlinge gute mechanische und elektrische Eigenschaften. Beispiel io 133 Teile nach Schiff, Annalen toi [i880], Seite 355 ff., hergestellte Furfurol-Farbbase von der wahrscheinlichen Formel entsprechend 1/2 Mol, werden in i3o Teilen Benzol-Alkohol gelöst und mit 23o Teilen Holzmehl verknetet. Darauf gibt man eine Lösung von 5 Teilen Eisessig in ioo Teilen Furfurol (etwas mehr als i Mol) hinzu und setzt das Mischen bis zur homogenen Durchtränkung des Füllmittels fort, Die Masse wird dann, zweckmäßig im geschlossenen Gefäß, 2o Stunden bei 6o' und 6 Stunden bei 8o' vorgehärtet und dann im Vakuum getrocknet. Durch Vermahlen erhält man ein schwarzes Pulver, das bei gutem Fluß bei 165' rasch zu glänzend schwarzen, sehr wärmebeständigen Körpern verpreßt werden kann.
  • Beispiel ii 93 Teile Anilin (i Mol) werden in ioo Teilen Alkohol gelöst und unter Eiskühlung 56 Teile Acrolein (i Mol) zugegeben. Die Komponenten reagieren unter Rotfärbung und starker Wärmetönung. Man erwärmt zur Beendigung der Reaktion - Stunden am Rückflußkühler, wobei sich die Lösung trübt unter Abscheidung eines dicken 51s. Das in erster Phase gebildete Anhydroprodukt aus Anilin und Acrolein läßt sich nun in gleicher Weise wie Anhydroformaldehydanilin an Anilin anlagern, indem man zu obiger Lösung 93 Teile Anilin zufügt und bei 6o ° 2o Teile konzentrierte Salzsäure einträgt. Die Temperatur steigt auf 9o °. Nach i Stunde wird mit Natriumcarbonat neutralisiert, Alkohol und Anilin mit Dampf abgetrieben und das zurückbleibende Harz gewaschen und getrocknet. Die Zusammensetzung entspricht der Formel NH@ . C(; H4- C3 H, - NH - C, H9 - C3 H4 ' NH ' C, H5. ioo Teile dieser Base werden nun in Alkohol-Benzol gelöst und mit ioo Teilen Holzmehl vermischt, dann 82 Teile Formaldehyd von 40°,'o und 3 Teile Salicylsäure zugefügt, und es wird gründlich verknetet. Nach 24stündiger Wärmebehandlung bei 6o' im geschlossenen Gefäß wird die Masse getrocknet und gemahlen. Bei 165 ° läßt sich das Pulver zu sehr guten Preßlingen verpressen.
  • Beispiel 12 94 Teile Phenol (i Mol) werden mit der nötigen Menge starker Natronlauge gelöst und in der Kälte mit 85 Teilen 4o°/oigem Formaldehyd (etwas mehr als i Mol) versetzt. Nach mehrtägigem Stehen bei Raumtemperatur enthält die Lösung in der Hauptsache ein Gemisch von o- und p-Oxybenzylalkohol. Man neutralisiert nun vorsichtig mit der theoretischen Menge Essigsäure und rührt 3 mal mit je 6o Teilen Anilin aus, wobei die Oxybenzylalkohole fast quantitativ von dem Anilin aufgenommen werden. Die erhaltene Lösung der Oxyalkoliole in Anilin wird nun mit einigen Tropfen Eisessig versetzt und rasch zum Sieden erhitzt. Unter Wasserabspaltung kondensieren die Alkohole mit dem Anilin zu einem Gemisch von o- und p-Oxybenzylanilin. Durch Dampfdestillation der sorgfältig neutralisierten Anilinlösung erhält man das Gemisch der isomeren Oxybenzylaniline als dunkles Ö1. i5o Teile dieser Basen werden nun in ioo Teilen Alkohol-Benzol gelöst und mit i5o Teilen Holzmehl gründlich gemischt, dann 8o Teile 4o°/oiges Formaldehyd und 5 Teile Eisessig zugegeben und i Stunde verarbeitet. Nach einer mehrstündigen Vorhärtung bei 6o' wird getrocknet und mit 3 Teilen Zinkstearat vermahlen. Durch Verpressen bei :165' erhält man Kunstmassen von ausgezeichneten Eigenschaften. Durch einen geringen Zusatz von Calciumoxyd läßt sich die Preßdauer noch abkürzen.
  • Beispiel 13 io8 Teile Rohkresol (i Mol) werden mit der nötigen Menge starker Natronlauge gelöst und unter guter Kühlung in 18o Teilen 4o°/oigem Formaldehyd (2,2 Mol) eingegossen. Man läßt einige Tage bei Zimmertemperatur stehen, neutralisiert unter Eiskühlung sorgfältig mit kalter Salzsäure und fügt eine kleine Menge N atriumcarbonat hinzu, um sicher saure Reaktion auszuschließen. Durch Sättigen der Lösung mit Natriumchlorid wird der größte Teil der gebildeten Polymethylolkresole als dicker Sirup abgeschieden und abgetrennt. Die Mutterlauge wird nun gründlich mit 93 Teilen Anilin (i Mol) ausgerührt, wobei der Rest der wasserlöslichen Kondensationsprodukte vom Anilin aufgenommen wird. Man vereinigt dann den Anilinauszug mit dem früher abgetrennten Anteil der Polymethylolkresole, fügt 5 Teile Eisessig hinzu und erwärmt längere Zeit auf 6o', dann auf ioo °. Das anfänglich dünnflüssige Öl verdickt sich zusehends und geht schließlich in ein hartes, zähes Harz über, das durch primäre Kondensation einer Methylolgruppe des Polymethylolkresols mit dem Anilin analog Beispiel 13 und nachherige Härtung durch das im Molekül vorhandenen abspaltbare Formaldehyd entstanden sein muß. Durch Verpressen bei-165' wird die Härtung unter Bildung unschmelzbarer, unlöslicher Preßlinge von sehr guten Eigenschaften vollendet. Durch Zusatz von Furfurol, Paraformaldehyd, Hexamethylentetramin und andern Aldehyden oder aldehydabgebenden Substanzen wird die Härtung verbessert und beschleunigt. Das Harz kann auch unmiitelbar in Gegenwart eines Füllmittels hergestellt werden, indem Holzmehl mit der berechneten Menge Anilin getränkt und dann mit dem Polymethylolkresol und etwas Eisessig verknetet wird. Nach geeigneter Vorhärtung, gegebenenfalls in Gegenwart weiterer Mengen eines Aldehyds, werden durch Vermahlen Preßpulver erhalten, die zu ausgezeichneten Preßlingen verpreßt werden können.
  • Beispiel 14 Eine analog Beispiel l3 hergestellte Lösung von Polymethylolphenol, die aus g4 Teilen Phenol (i Mol) und 164 Teilen Formaldehyd (4o°/oig) (2 Mol) hergestellt wurde, vermischt man mit einer Lösung von 26o Teilen Anilinhydrochlorid (2 Mol) in 6oo Teilen Wasser und -2oo Teilen konzentrierter Salzsäure. Man erwärmt etwa i Stunde auf 6o' zur Durchführung der Kondensation, deren Vollendung durch Trübung der Lösung angezeigt wird. Das Kondensationsprodukt läßt sich mit Natriumcarbonat als weiches, in Alkohol-Benzol lösliches Harz ausfällen, das mit weiteren Aldehydmengen gehärtet werden kann. Sieht man von der Ausfällung des Kondensationsproduktes ab und setzt zu der sauren Kondensations-1<isung 14o Teile 4o°/oiges Formaldehyd zu, so entsteht bald eine rote Fällung, die beim Neutralisieren mit N atriumcarbonat in ein gelbes Pulver übergeht, das ausgewaschen und getrocknet wird und bei sehr gutem Fluß in der Presse bei 16o' in opake, unschmelzbare Preßlinge übergeht.
  • Beispiel 15 ioo Teile der nach Beispiel 2 erhaltenen Base werden in ioo Teilen Alkohol-Benzol gelöst und mit Zoo Teilen Holzmehl verknetet. Nun fügt man ioo Teile Polymethylolkresol, die nach Beispiel 14 hergestellt und abgetrennt worden waren, in ioo Teilen Alkohol gelöst, hinzu und verknetet längere Zeit. Die Masse verdickt sich rasch und wird längere Zeit bei 6o' vorgehärtet, dann noch einige Stunden bei go ° erwärmt, getrocknet und gemahlen. Das Preßpulver zeigt guten Fluß und härtet unter der .Presse rasch zu wertvollen Preßlingen. Die Härtung erfolgt in diesem Falle durch Abspaltung von Formaldehyd aus dem Polymethylolkresol.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE.: z. Verfahren zur Herstellung von. gehärteten Kunstmassen, dadurch gekennzeichnet, daß man zwei- oder mehrkernige aromatische Amin- oder Oxyaminbasen, die noch Methylolgruppen enthalten können und deren Kerne unmittelbar oder mittelbar durch weniger als 2 Mol substituierter oder unsubstituierter Methylengruppen auf je 2 Mol aromatischer Reste verknüpft sind und die mindestens so viele Amino- oder Amino- und Oxygruppen wie verknüpfte Kerne enthalten, mit Aldehyden oder aldehydabgebenden Stoffen in solcher Menge behandelt, daß im Endprodukt auf jede Amino- oder Oxygruppe insgesamt mehr als ein Aldehydrest vorhanden ist, und gegebenenfalls das Reaktionsgemisch einer Vorhärtung bei mäßigen Temperaturen unterwirft, worauf die erhaltenen Kondensationsprodukte in an sich bekannter Weise bei höheren Temperaturen mit oder ohne Druck zu unschmelzbaren, unlöslichen Produkten gehärtet werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei- oder mehrkernige aromatische Oxyaminbasen, die den zur Härtung notwendigen Aldehyd schon im Molekül in Form von Methylolgruppen enthalten, nötigenfalls nach einer in Gegenwart oder Abwesenheit von Lösungsmitteln, Füllstoffen, Weichmachern u. dgl. bei mäßigen Temperaturen vorgenommenen Vorkondensation durch höhere Temperaturen mit oder ohne Druck gehärtet werden.
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