CH108465A - Verfahren zur Herstellung einer künstlichen Masse durch Kondensation von Kohlensäureamidverbindungen und Formaldehyd. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung einer künstlichen Masse durch Kondensation von       Kohlensäureamidverbindungen    und Formaldehyd.    Es sind Verfahren zur Herstellung einer  Kunstmasse durch Kondensation von Harn  stoff     hezw.        Harnstoffderivaten    mit Formal  dehyd beschrieben worden. Diese Verfahren       beruhen    im wesentlichen darauf, dass man  Harnstoff und Formaldehyd in Gegenwart  oder in Abwesenheit von Basen zunächst bis  zur Entstehung leicht     gelatinierender    Zwi  schenprodukte und dann weiter bis zur Bil  dung einer festen,     nnschmelzbaren        Mässe    er  wärmt.

   Es wurde nun .die überraschende Be  obachtung gemacht,     .dass    nicht nur     beim    Ar  beiten     ohne    basische     Kondensationsmittel,     sondern zuweilen auch bei Verwendung so  gar nicht     unbeträchtlicher        Mengen        basischer          Kondensationsmittel    nach Beendigung des  Kondensationsprozesses in der     Masse    eine  saure Reaktion festgestellt werden kann.  



  Diese saure Reaktion wurde nun     ass    eine  der wesentlichsten Ursachen erkannt, welche  die Gewinnung eines tadellosen     Endproduktes     in regelmässigem Betrieb erschwert, und dies  auch, wenn die Verwendung überschüssiger       Formaldehydmen.gen    vermieden wird. Ist da  Ler eine     *    saure     Reaktion    in der flüssigen         Masse    der     Zwischenprodukte    wahrzunehmen,  so müssen den Zwischenprodukten gemäss  dem Verfahren der vorliegenden Erfindung  vor ihrer     Weiterverarbeitung    Zusätze beige  mischt werden, durch welche die Konzentra  tion der     H-Ionen    vermindert, z.

   B. bis zum  Werte<B>CH.</B>     10-7,    gebracht wird. Es kann  dies zum Beispiel durch alkalische Zusätze  erreicht werden. Nur in dieser Weise ge  lingt es, mit Hilfe dieser Reaktion, regel  mässig, wie zum Beispiel für die Herstellung  von     Drechslerwaren,    technisch brauchbare  künstliche Massen von höchster Vollendung  zu erhalten. Im besonderen -besitzt dann eine  so hergestellte     Masse    den höchsten Grad der       Unlösliehkeit    und Elastizität.

   Auch zeichnet  sich die Masse dann durch     Unempfindlichkeit     gegen plötzliche Erwärmung und Abkühlung  im Vergleich zu den Produkten aus, die er  halten werden, wenn man die nach der     Kün-          densation    sauer reagierenden, löslichen     Zwi-          schenprodukte    direkt durch weiteres Erwär  men in die unlösliche Form überführt.  



  Das Verfahren wird     vorzugsweise    in der  Art     ausgeführt,    dass man nach erfolgter     Kon=              densation    den Säuregehalt der flüssigen Mas  sen, z. B. durch     Titration,    genau feststellt  und einen basisch wirkenden Stoff in     erfor-          derliehen    Mengen zufügt. Hierzu sind die       verschiedenartigsten    Verbindungen, sowohl       starke,    wie auch schwache Basen, oder ba  sisch ,wirkende Salze,     geeignet,    wobei aber  die     -#Virl#.ung'    nicht in allen     Fällen    völlig  gleichartig ist.

   Wenn gemäss dem     Ver    f     ah-          ren    des Patentes Nr. 101339 nach Beendi  gung des Kondensationsprozesses der noch  vorhandene freie Formaldehyd durch formal  rlehydbindende Mittel unschädlich gemacht  wird, so können diese Zusätze., wenn sie   wie zum Beispiel Harnstoff - basische Na  tur besitzen, in solchen Mengen gewählt   -erden, dass hierdurch auch die Verminde  rung oder Aufhebung der sauren Reaktion  im Sinne des     vorliegenden    Verfahrens     ge-          w        ährleistet    ist.  



  Dank diesem Verfahren ist man in der  Lage, :dem Endprodukt der Reaktion die ge  wünschten Eigenschaften zu verleihen; doch  stellen sieh während der Überführung der       Kondensationsprodukte    'in den unlöslichen  Endzustand unter Umständen Trübungen ein.  Dies hat für viele Anwendungszwecke gar  keine Bedeutung. Will man aber bei der  Herstellung der in der geschilderten Weise  erhältlichen, im     höchsten    Grad unlöslichen  elastischen und gegen Temperaturunter  schiede unempfindlichen Masse für Drechsler  waren mit Sicherheit zu einem     glasklaren     Endprodukt gelangen, so gelingt auch dies  im Sinne der Erfindung durch eine sehr ein  fache Massnahme.

   Es hat sich nämlich über  raschenderweise herausgestellt,     da.ss    diese  Trübungen durch den Zusatz von salzartigen  Elektrolysen beeinflusst     bezw.    restlos zum       Verschwinden    gebracht werden können. Da  bei ist die     '?i7irksamkeit    dieser Zusätze an  nähernd nach ihrer Aufeinanderfolge in den  für andere Erscheinungen geltenden Hof  nieisterschen     Ionenreihen    abgestuft.  



  Die Entstehung von Trübungen lässt sich  auch dadurch verhindern, dass man bei der  Neutralisation die     freien    Wasserstoffionen       nicht    zur Gänze beseitigt. Diese Methode ist    jedoch die schwierigere, weil es darauf an  kommt, die Mitte zu halten     zwischen    jener  Konzentration der freien Wasserstoffionen.  welche bei der Härtung einen     unerwünschten     Einfluss auf die Beschaffenheit der Endpro  dukte ausübt, und dem vollkommen neutra  len Zustand der Masse, der Anlass zur     Trii-          bung    des     erhärtenden    Produktes geben kann.

    Es kommt also auf eine genaue Dosierung  der Konzentration zwischen ziemlich engen  Grenzen an, so dass der Zusatz von salzarti  gen     Elektrolyten    neben der völligen oder  fast völligen Aufhebung der sauren     Re.alz-          tion    der bequemere und sicherere     M,        7e-    ist.

         Beispiel        r:          ?1O        Gewi.clitsteile    Harnstoff und 610 Ge  wichtsteile Formaldehyd (10     Vol.        \%@ig)    wer  den mit 21 Gewichtsteilen     Hexamethylen-          tetramin    erhitzt, wobei sich ein klares wässe  riges     Kondensationsprodukt    ergibt, von dem       i        -inz,        -enommen        werden        niag,

          dass        es        einen        Ge-          halt    von 21 Teilen Formaldehyd auf das Ge  samtgewicht der Kondensationsmasse berech  net, besitze.. Diese Masse     -wird    mit 5     gr        Na-          triumacetit    versetzt. um eine vorzeitige     Gela-          tinierung    zu verhindern,     und    im Vakuum ein  gedampft.

   Nach     dein        VE        rtreiben    der Haupt  menge des Wassers wird die Masse     titriert     und die Menge der zuzusetzenden Base nach  Massgabe der Konzentration der freien Was  serstoffionen berechnet.     Würden    im vorlie  genden Fall 30     Gewichtsteile    Harnstoff zu  gesetzt, so hätten hiervon 21 Teile zur Bin  dung des freien Formaldehyds zu dienen,  während der Rest als basisch es Mittel zur  Wirksamkeit käme.

       N    ach dem     Abdestillie-          ren    des Wassers bis zur     Gussfähigkeit    wird  die Masse in Formen gefüllt und bei einer  Temperatur von     60    bis 100   C gehärtet.  Diese Masse trübt. sieh nach kurzer Härtung  und liefert gute, aber etwas getrübte Stücke.  



       Um    eine     krisallklare    Masse zu erhalten,  setzt man vor oder während des     Eindampfens     im Vakuum 21 Teile     Natriumchlorid    zu     (ent-          sl:i-cehend    dir     -Normalität.   <B>0,5.</B> d, h. das     Reak-          tionsgc-iniscli    ist in     bc@zug    auf     Natriunichlorid          '@@        normal).    In     rliesein    Fall tritt leinerlei      Trübung auf, sondern die Masse bleibt bis  zum Endzustand vollständig glasklar.  



  <I>Beispiel 2:</I>  Zu dem nach Beispiel 1, Absatz 1, herge  stellten Zwischenprodukt werden nur 24 Ge  wichtsteile Harnstoff und ausserdem noch  2,4 Gewichtsteile     Melamin    zugesetzt, worauf  der Rest des Wassers vorsichtig weltdestil  liert wird. Die so erhaltene Masse ist wasser  klar, trübt sich aber beim' Härten bereits  nach einem Tage. Hingegen ist die Empfind  lichkeit einer derartigen Masse gegen Tem  peraturerscheinungen ganz auffallend gering;  sie hält auch sprunghafte Temperaturunter  schiede von 50   C ohne weiteres aus und lie  fert, bei einer Temperatur von über 80   C  fertig gehärtet, fehlerfreie, wenn auch  schwach getrübte Massen.  



  Setzt man aber während des     Abdestillie-          rens    3 %     Calciumehlorid        kristallisiert    zu, so  ergibt sich nach dem Härten eine glasklare  Masse.  



  <I>Beispiel 3:</I>  Ein ohne     Verwendung    von Kontaktmit  teln durch Kochen von 1 Gewichtsteil Harn  stoff mit 5 Gewichtsteilen 40     %.i-am    Formal  dehyd erhaltenes Kondensationsprodukt wird  im Vakuum eingedampft. Nach dem Ab  destillieren der Hauptmenge des Wassers  werden 9 % vom Anfangsgewicht an Harn  stoff und zwei Teile     Pyridin    zugesetzt. Die  Masse trübt sich beim     Härten    .alsbald, liefert  aber im übrigen ein homogenes, unlösliches  Endprodukt. Durch den Zusatz von 3 %     Na-          triumchl.orid,    auf die zur Destillation ge  brachte Masse berechnet, wird auch dieses  Produkt völlig aufgehellt und liefert eine  kristallklare Masse.

      <I>Beispiel 4:</I>  Fügt man in .gleicher Weise, wie im Bei  spiel 2 beschrieben, 24 Gewichtsteile , Na  triumsalizylat oder 24 Gewichtsteile Jod-         kalium    hinzu, so erhält man mit diesen Men  gen, die nur einer Normalität von 0,2 ent  sprechen, gleichfalls Stücke von blendender  Klarheit. Bei dieser Normalität würde Na  triumchlorid noch nicht gänzlich aufhellen.       Beispiel   <I>5:</I>  An Stelle der nach Beispiel 1 zur Ver  wendung gelangenden 240 Gewichtsteilen  Harnstoff können auch 4:08     Gewichtsteile          Acetylharnstoff    in genau der gleichen Weise  mit 640 Gewichtsteilen Formaldehyd     honden-          siert    und weiterbehandelt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung einer künst lichen Masse durch .Kondensation von Koh- lensäureamidverbindungen und Formaldehyd; dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentra tion der Wasserstoffionen in den flüssigen Zwischenprodukten vermindert wird. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Konzentra tion :der Wasserstoffionen in den flüssigen Zwischenprodukten bis zum Werte 10-7 vermindert wird. 2.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Konzentra tion .der Wasserstoffionen in den flüssigen Zwischenprodukten durch alkalische Zu sätze vermindert wird. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Entstehung von Trübungen in der fertigen künstli chen Masse durch Zusatz von salzartigen Elektrolyten zu den löslichen Zwischen produkten unterbunden wird.