CH118725A - Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten aus Harnstoff oder seinen Derivaten und Formaldehyd. - Google Patents

Description

  Verfahren     zur    Herstellung von Kondensationsprodukten aus Harnstoff  oder seinen Derivaten und Formaldehyd.    Nach den bisher üblichen Verfahren ist  es zur Erzielung von klaren Kondensations  produkten aus Formaldehyd und     Harnstoff     erforderlich, dass die Kondensation in Gegen  wart eines Überschusses von Formaldehyd  ausgeführt wird. Sinkt das     Mol.-Verhältnis     von Formaldehyd zu Harnstoff unter 3:1,  so werden trübe, undurchsichtige Massen er  halten. So entsteht zum Beispiel beim Auf  kochen eines Gemisches von 2     Mol.    Handels  formaldehyd und 1     Mol.        Harnstoff    sofort eine  dicke Fällung.  



  Um bei einem Verhältnis von weniger als  3     Mol.    Formaldehyd auf 1     Mol.    Harnstoff zu  klaren Kondensationsprodukten zu gelangen,  musste bisher die Reaktion unter Zusatz von  basischen Stoffen durchgeführt werden.  



  Es wurde nun die überraschende Beob  achtung gemacht, dass es auch bei Verwen  dung eines Minimums von Formaldehyd, zum  Beispiel bei dem     Mol.-Verhältnis    von Formal  dehyd zu     Harnstoff    2:1 gelingt, zu klaren  Kondensationsprodukten von Formaldehyd und  Harnstoff zu gelangen, wenn man die Kon-         densation    in Gegenwart aktiver Kohle durch  führt.  



  Die verwendete Kohle kann entweder im  Anfang oder in einer beliebigen     spätern    Phase  der Kondensation wieder aus dem Konden  sationsgemisch entfernt werden.  



  Das vorliegende Verfahren erlaubt, die  in Frage stehenden- Kondensationsprodukte  aus Harnstoff und Formaldehyd in besonders  reiner Form und ausgezeichneter Stabilität  zu erhalten.  



  Je nach den Reaktionsbedingungen, Reak  tionstemperatur beziehungsweise -lauer, kann  man nach diesem Verfahren zu verschiedenen  wohl charakterisierten Kondensationsstufen  gelangen.  



  Schüttelt man Formaldehyd und Harnstoff  mit Tierkohle bei gewöhnlicher Temperatur,  so bildet sich     Dimethylolbarnstoff,    den man  nach der Entfernung der Kohle durch ein  faches     Abdunaten    des Wassers in reiner Form  gewinnen kann. .  



  Dies ist überraschend, da bisher     Dime-          thylolharnstoff    nur nach dem Verfahren von      Einhorn und Hamburger (B. 41, S. 24,     Ann.     361, S. 132 und 139 und     Ann.    373, S. 207)  durch basische Kondensation von Formaldehyd  und     Harnstoff    mit     Barythydrat    und Einleiten  von Kohlendioxyd nach vollzogener Reaktion  zwecks Entfernung der Base in reiner Form  zugänglich war.  



  Erhitzt man die Komponenten einige  Stunden am     Rückfluss    und dampft dann im  Vakuum ein, so gelangt man zu einem was  serhellen, honigartigen Sirup, der in Wasser  und Alkohol leicht löslich ist.  



  Erhitzt man länger, so kann man ein  stärker visköses Produkt isolieren, das zwar  noch wasserlöslich, jedoch alkoholunlöslich ist.  



  Führt man die Reaktion durch noch län  geres Erhitzen weiter, so gelangt man schliess  lich zu einem hochviskösen Produkt, das  weder in Wasser, noch in Alkohol löslich ist.  



  Werden die mehr oder weniger viskösen  Sirupe, die sich durch Einengen der ent  sprechenden Kondensationslösungen gewinnen  lassen, weiter bei mässiger Temperatur, zum  Beispiel bei zirka 60 bis<B>100'</B> gehalten, so  tritt     Gelatinierung    und Verfestigung ein und  es werden zuerst gummiartige, bei längerer  Einwirkung harte, klare, feste Massen er  halten, die als Kunststoffe wertvoll sind.  



  Die Reaktion kann     gewünschtenfalls    durch  Zugabe von Alkoholen,     Ketonen,        Äthern,     Estern oder Gemischen verlangsamt werden.  Der Zusatz dieser reaktionsverzögernden Mittel  kann in jeder Phase der Kondensation vor  genommen werden.  



  Die Verwendung derselben ist insbeson  dere dann angezeigt, wenn die Überführung  niedrigerer Kondensationsstufen in höhere       Kondensations-        bezw.        Polymerisationsstufen     in Gegenwart von 'Säuren oder säureabspal  tenden Verbindungen durchgeführt wird. Die  genannten Zusätze dienen in diesem Falle  dazu, um eine     allzurasche    Erreichung des  Endpunktes der Kondensation     bezw.        Polyrne-          risation    zu vermeiden.  



  Die nach vorliegendem Verfahren erhal  tenen Produkte sind wasserhell und eignen  sich je nach der Kondensationsstufe für die    verschiedensten technischen Zwecke, wie zum  Beispiel als Lacke, Firnisse, plastische Massen  und dergleichen. Je nach dem Verwendungs  zweck kann man denselben Farbstoffe, Füll  materialien,     Elastifizierungsmittel    und der  gleichen     zufügen.     



       Beispiel   <I>1:</I>  60 Teile     Harnstoff    werden in 165 Teilen       3fi        %igem    Handelsformaldehyd gelöst, mit  etwa 5 Teilen Tierkohle geschüttelt und fil  triert. Die Lösung wird bei niedriger Tem  peratur im Vakuum zur Trockne gebracht.  Der     Rückstand    besteht aus reinem     Dimethylol-          harnstoff.     



  <I>Beispiel 2:</I>  60 Teile     Harnstoff    werden in 165 Teilen  36     o/oigem    Handelsformaldehyd gelöst, mit  etwa 5 Teilen Tierkohle versetzt und filtriert.  Die Lösung wird einige Stunden am Rück  fluss gekocht und dann bei niedriger Tempe  ratur im Vakuum     eingedunstet.    Es wird ein  glasheller Sirup, der in Wasser und Alkohol  löslich ist, erhalten.  



  <I>Beispiel 3:</I>  60 Teile Harnstoff werden in 165 Teilen  36     o/oigem    Handelsformaldehyd gelöst und zur  Lösung etwa 5 Teile Tierkohle     zugegeben.     Die Lösung wird hierauf längere Zeit auf  dem Luftbad am     Rückfluss    gekocht und dann  die Kohle     abfiltriert.    Das gewonnene Kon  densationsprodukt ist in Wasser löslich und  fällt mit Alkohol aus. Es kann in bekannter  Weise auf feste oder gallertige     Polymerisa-          tionsprodukte    verarbeitet werden.  



  <I>Beispiel 4</I>  60 Teile     Harnstoff    werden in<B>165</B> Teilen  36     o/oigem    Handelsformaldehyd gelöst, die  Lösung mit 5 bis 10 Teilen Tierkohle filtriert  und einige Stunden unter Druck erhitzt. Es  wird eine ölige, kristallhelle Masse erhalten,  die mit Alkohol und Wasser     fällbar    ist.  Dieses Produkt kann in bekannter Weise  auf feste     Polymerisationsprodukte    verarbeitet  werden.      <I>Beispiel 5:</I>  240 Gewichtsteile Harnstoff werden in  660 Gewichtsteilen 36     o/oigem    Handelsformal  dehyd gelöst und 200 Volumenteile     Athyl-          alkohol    zugefügt.

   Die Lösung wird mit  Tierkohle filtriert und kurze Zeit     aauf    dem  Wasserbade am     Rückfluss    gekocht. Zur klaren  Lösung werden 0,24 Gewichtsteile konzen  trierter Phosphorsäure in 20 Gewichtsteilen  Wasser heiss zugegeben und einige Stunden  weiter gekocht. Die Lösung ist nun mit  Alkohol     fällbar    und mit Wasser mischbar.  Sie     wird    im Vakuum eingeengt, sirupdick  vergossen und bei mässiger Temperatur ge  härtet.  



  Wird bei im übrigen gleichen Reaktions  bedingungen der Alkohol weggelassen, so  verläuft die Kondensation sehr rasch und ist  schon in kurzer Zeit bei der     alkoholfällbaren     Stufe angelangt.  



  Man kann selbstverständlich auch zu der  kurze Zeit aufgekochten Lösung die Phos  phorsäure in der Kälte zugeben, dann bei  niedriger Temperatur das Wasser im Vakuum       abdestillieren    und hernach die     Kondensations-          verzögerer    zugeben.  



  An Stelle von Äthylalkohol können auch  andere     Alkohole,    ferner     Ketone,    Äther, Ester  oder Gemische derselben verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Konden sationsprodukten aus Harnstoff beziehungs- weise seinen Derivaten und Formaldehyd, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens den Beginn der Kondensation in Gegenwart von aktiver Kohle durchführt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohle im Anfang der Kondensation wieder aus der Lösung entfernt wird. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohle erst in einer spätern Phase der Kondensation aus der Lösung entfernt wird. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Kondensation in der Kälte vornimmt. 4.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Kondensation in Gegenwart einer reaktionsverzögernden organischen Verbindung vornimmt. 5. Verfahren gemäss Patentanspruch, bei dem in Gegenwart einer Säure gearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Überführung eines Produktes einer niedri gen in ein solches einer höheren Konden sationsstufe eine reaktionsverzögernde orga nische Verbindung zusetzt.