CH146277A - Verfahren zur Herstellung von geformten Erzeugnissen aus einer in alkalischem Zustand schmelzbaren Substanz und nach diesem Verfahren hergestelltes Erzeugnis. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von geformten Erzeugnissen aus einer in alkalischem  Zustand schmelzbaren Substanz und nach diesem Verfahren hergestelltes Erzeugnis.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zur Herstellung geformter Erzeug  nisse, insbesondere auf solche, die durch che  mische Kondensation von     Verbindungen    der       Harnstoffgruppe,    zum Beispiel Harnstoff,       Thio-Harnstoff,        Guanidin    oder ähnlichen mit  Aldehyden, wie     zum    Beispiel Formaldehyd,       erhalten    werden.  



  Der     ]Kürze    halber wird im     folgenden     nur von der Kondensation von Harnstoff mit       Formaldehyd    die Rede sein, wobei jedoch an  statt Harnstoff und Formaldehyd die oben  genannten     Äquivalente        verwendet    werden  können.   Es ist bekannt, dass durchsichtige, glas  artige Kunstharze durch derartige Konden  sationen mit und     ohua    Katalysatoren her  gestellt werden können. Solange die Erzeug  nisse alkalisch     sind,    bleiben sie flüssig.       Wird    das Alkali verdampft oder neutrali  siert, so     geliert    die Masse.

   Durch Ausgiessen    und     Erstarrenlassen        können    verschiedene     Cse-          genständegewonnen    werden. Wird das gela  tinierte Kondensat erhitzt, so wird es un  löslich und     unschmelzbar.    Dies tritt jedoch  nur dann ein wenn das     gelatinierte    Produkt  nahezu neutral oder noch besser schwach  sauer ist.  



  Die bisher bekannte     Erzeugung    von un  löslichen und     unschmelzba.ren    Kondensations  produkten aus Harnstoff und Formaldehyd  bietet viele Schwierigkeiten. Wird die  Neutralisierung und     Gelierung    der Masse  durch Verdampfen einer flüchtigen     Base    er  zielt, so braucht das Verfahren lange Zeit.  Ferner zeigt sich der Nachteil, dass der ge  wonnene Gegenstand in der Form schwindet.  Wird die Neutralisation dagegen durch Zu  satz saurer     Agenzien    erreicht, so findet die       Gelierung    so rasch statt, dass     Sprünge    und  Risse in der Masse entstehen.

   Ausserdem be  steht die     Schwierigkeit,    die Formung des      Erzeugnisses innerhalb einer kurzen, zur Ver  fügung stehenden Zeit,     nämlich    nach dem  Neutralisieren, aber vor der endgültigen     Er-          härtung,    vorzunehmen. Schliesslich bietet  auch die     Entfernung    des überschüssigen Lö  sungsmittels Schwierigkeiten.  



  Die vorliegende     Erfindung    betrifft nun  ein Verfahren zur Herstellung von harten,  unlöslichen,     unschmelzbaren    Erzeugnissen,  die vorzugsweise auch durchsichtig sein  können. Nach dem Verfahren wird eine alka  lische Lösung eines Kondensationsproduktes  aus einer Verbindung der     Harnstoffgruppe     und einem Aldehyd zur Trockne gebracht.  Der erhaltene schmelzbare Rückstand wird  nun in Gegenwart     eines    Agens, das nicht  imstande ist, die     Alkalinität    des Konden  sationsproduktes in der Kälte zu neutrali  sieren, wohl aber in der Wärme das Pro  dukt neutral oder schwach sauer zu machen  vermag, unter Anwendung von Wärme ver  formt.  



  Nach dem Verfahren der     vorliegenden     Erfindung wird die alkalische     lfschung    aus  Aldehyd und einer Verbindung der Harn  stoffgruppe in an sich bekannter Weise mit  oder ohne Anwendung von Vakuum zur  Trockne "verdampft. Der so erzielte Rück  stand ist schmelzbar und kann im trockenen  Zustande unter Hitze und Druck in geschlos  senen Formen     leicht    gegossen werden. Be  wahrt     da:s    Erzeugnis nach dem Giessen seine       Alkalinität,    so bleibt es schmelzbar und ist  löslich und zerbrechlich.

   Hingegen wird nach  dem Verfahren gemäss der Erfindung die  trockene alkalische Substanz, noch während  sie sich in der Form befindet, nachdem un  ter Hitze und Druck die Gestaltgebung statt  gefunden hat, neutral oder schwach sauer  gemacht. Dies wird dadurch erreicht, dass  das     Kondensationsprodukt    vor oder nach dem       Trocknen    mit einem Agens gemischt     wird,     das nicht imstande ist, die     Alkalinität    des  Produktes in der Kälte zu neutralisieren,  wohl aber beim Erhitzen das Produkt neu  tralisiert oder schwach sauer macht.

      Es hat sich herausgestellt, dass     ,B-Brom-          hydro-Zimtsäure    (die bei     Erhitzung    die  Säure     HBr    abgibt) oder     Isodibrom-Bern-          steinsäure-Anhydrid    geeignete     Agenzien    sind.  Von diesen oder von gleichwertigen Sub  stanzen werden sehr kleine Mengen benutzt.  



  Es empfiehlt sich, das Agens in die       Harnstoff-Formaldehydlösung    zu mischen,  die Lösung bei niedriger Temperatur, zweck  mässig unter Vakuum, bis zur Trockenheit  einzudampfen und den Rückstand, der sich  immer noch in einem alkalischen und folg  lich schmelzbaren Zustand befindet, zu Pul  ver zu zerkleinern.

   Alsdann     wird    das Pulver  in der     Form    geschmolzen, und     unter        Druck     gestaltet; das     sauermachende    Agens wird  wirksam und     erteilt    dem     Erzeugnis    die ge  wünschten Eigenschaften, nämlich, Härte,       Unlöslichkeit    und     Unschmelzbarkeit.     



  Ein anderer Weg züm Durchführen der  Neutralisierung oder     Versäuerung    des Pro  duktes nach dem Giessen und Erhitzen be  steht darin, dass das vollständig getrocknete  alkalische Kondensat mit einem sehr     trok-          kenen,    ;schwach sauren Salz, wie     NH,Cl    oder       NH,NO;;,    innig gemischt wird. Solange das  alkalische Kondensat und das saure Salz  trocken und kalt sind. findet keine Reaktion  statt, und das Kondensat bleibt schmelzbar.  Wird das Gemisch in einem geschlossenen       Gesenk    oder in einer Form erhitzt und un  ter     Druck    gesetzt, so wird es weich und  nimmt die Gestalt der     Form    an.

   Das saure  Salz     neutralisiert    das Produkt oder macht  es schwach sauer, wodurch ihm die     ge-          wünschIen    bleibenden Eigenschaften erteilt  werden.  



  Ferner kann das Kondensat dadurch in  kaltem Zustande alkalisch und in heissem Zu  stande neutral oder sauer gemacht werden,  dass eine organische Base, zum Beispiel     Me-          thylamin,        Äthylamin    usw., benutzt wird, um  die Lösung alkalisch zu machen, und dass  eine Substanz, wie zum Beispiel     ss-Brom-          hydrozimtsäure,        Ammonchlorid    oder     Ammon-          nitrat,    zugegeben wird, die, wenn das. später  getrocknete Gemisch in der     Pressform    einer      Erhitzung ausgesetzt wird, mit der organi  schen Base so reagiert, dass eine neutrale  oder schwach saure Substanz gebildet wird.

    <I>Beispiel I:</I>  Ein     Mol.    Harnstoff wird mit zwei     Mol.     starker wässeriger     Formaldehydlösung    und  etwa 0,125     Mol.    starker     wässeriger        Ammo-          niaklösung    unter Zusatz einer geringen  Menge einer mineralischen, basischen Sub  stanz, wie Soda oder     Calciumkarbonat,    ver  mischt. Das Gemisch wird gekocht, bis die       Kondensation    von Harnstoff und Formalde  hyd     stattfindet,    und dann wird     die    sich er  gebende Lösung bis zur     Konsistenz    eines  dicken Sirups eingedampft.

   Während dieser       Eindampfung    geht das Ammoniak verloren;  aber wegen der Anwesenheit der kleinen  Menge von     mineralischen    Alkalien geliert  das     Kondensationsprodukt    nicht. Nach dem  Abkühlen wird die     sirupartige    Flüssigkeit  mit einer kleinen Menge     ss-Bromhydro-Zimt-          säure    vermischt und hierauf das zunächst  noch alkalische Gemisch im Vakuum bei  niedriger Temperatur vollständig zur Trockne  eingedampft.

   Der erhaltene Rückstand wird  gepulvert, in eine Form eingefüllt und der       Einwirkung    von Druck und Hitze ausgesetzt,  wobei durch Freiwerden von Bromwasser  stoff die     Polymerisation    der Masse erfolgt.  <I>Beispiel</I>     II:     Das Verfahren wird wie im Beispiel I  durchgeführt; jedoch wird an Stelle von       ss-Bromhydro-Znmtsäure    eine geringe Menge       Isodibrom    -     Bernsteinsäure    -     Anhydrid    ver  wendet.

      <I>Beispiel</I>     III:     Die Ausgangsmischung wird wie im Bei  spiel I angesetzt, das erhaltene Gemenge  jedoch ohne Anwendung von Vakuum nach  erfolgter     Gelatinierung    vollständig zur  Trockne eingedampft. Nach dem Erkalten  wird der trockene Rückstand gepulvert und  mit wasserfreiem,     kleinkristallisiertem    Am  monchlorid innig     vermischt.    Die Mischung         wird    nun in Formen gefüllt und der Ein  wirkung von Druck und Hitze ausgesetzt,  wodurch infolge Freiwerdens von Säure aus  dem     Ammonchlorid    die     Polymerisabion    der  Masse erfolgt.  



  Die     Vorteile    des neuen Verfahrens be  stehen darin, dass es gelingt, die zu formen  den     Kunstmassen    zur Trockne einzudampfen.  ohne dass eine     Polymerisation    erfolgt. Die  Massen behalten vielmehr auch in trockenem  Zustand unbegrenzte Zeit die Eigenschaft,  sich unter Einwirkung von Druck und Hitze  formen zu lassen. Hierdurch wird eine er  hebliche Vereinfachung und Beschleunigung  des Formprozesses erzielt. Die Massen kön  nen in     trockener    Pulverform beliebig lange  aufgespeichert und sogar versandt werden,  während sie durch Anwendung von Druck  und Hitze jederzeit zum Erhärten gebracht  werden können.  



  Anderseits wird durch das Freiwerden  von Säure in der Masse während des     Här-          tungsvorganges    eine besonders gute Qualität  der neuen Erzeugnisse gesichert. Sie zeich  nen sich durch besondere Härte, Durchsich  tigkeit,     Unlöslichkeit    und     Unschmelzbarkeit     aus. Ein Schwinden der Masse während des       Härtungsvorganges    oder ein Verziehen oder  ein     Verwerfen    erfolgt nicht. Auch treten       Sprünge    in der Masse beim Härten nicht auf.  



  Füllstoffe, Farbstoffe, Verdünnungsmittel  oder andere formbare Harze, wie     Phenol-          Aldehyd-Kondensatiomsprodukte,    können mit  dem     Harnstoff-Formaldehyd-Kondensations-          produkt    gemischt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE: I. Verfahren zur Herstellung von harten, unlöslichen und unschmelzbaren Erzeug nissen, dadurch gekennzeichnet, dass eine alkalische Lösung eines Kondensations produktes aus einer Verbindung der Harnstoffgruppe und einem Aldehyd zur Trocknung gebracht und der erhaltene schmelzbare Rückstand in Gegenwart eines Agens, das nicht imstande ist, die Alkalinität des Kondensationsproduktes in der gälte zu neutraliseren, wohl aber in der Wärme das Produkt neutral oder schwach sauer zu machen vermag, unter Anwendung von Wärme verformt wird.

   Il. Ein nach dem Verfahren des Patent anspruches I gewonnenes, schwach saures 1=Iarnstoff -Formaldehyd-Kondensations- produkt. UNTERANSPRhrCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das alkalische Kondensationsprodukt zunächst getrock net und dann mit dem Agens versetzt wird, das beim Erhitzen eine neutrale oder schwach saure Reaktion der Masse ergibt. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, da.ss das alkalische Kondensations- produkt zunächst im Vakuum getrocknet wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Ausgangs mischung mit einer flüchtigen Base und einer kleinen Menge einer nicht flüch tigen Base alkalisch gemacht, die flüch tige Base entfernt und die Lösung durch Eindampfen konzentriert wird, worauf der Masse noch ein Agens zugesetzt wird, das beim späteren Erhitzen eine neutrale oder schwach saure Reaktion der Masse ergibt. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das Kondensations produkt mit ,ss-Bromhydro-Zimtsäure in trockenem Zustande versetzt wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das Kondensations produkt mit Isodibrom-Bernsteinsäure- _ Anhvdrid in trockenem Zustande ver setzt wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das Kondensations produkt mit Ammonsalzen in trockenem Zustande versetzt wird. 7.

   Verfahren nach Patentansprach I, da durch gekennzeichnet, dass das zur Trockne gebrachte und zerkleinerte Kon densationsprodukt im Formen gefüllt und zwecks Verringerung oder gänzlichen Be seitigung seiner alkalischen Reaktionen erhitzt wird. B. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass das Erhitzen unter Druck er folgt.