CH232894A - Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzes. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines     Kunstharzes.       Die     Erfindung    betrifft ein Verfahren zur  Herstellung eines Kunstharzes, dadurch ge  kennzeichnet, dass man     ein        Dicyandiamid    und       Mela.min    enthaltendes Gemisch mit wässeri  gem Formaldehyd kondensiert, wobei die       molare    Menge des     Melamins    kleiner ist als  diejenige des     Dicyandiamids.    Das so gewon  nene, neue     Kondensationsprodukt    lässt sich in  entwässertem     Zustande    durch Hitze allein  oder durch Hitze und Druck härten,

   beson  ders gut bei einem über 7 liegenden     p$,    und  liefert dabei eine     Kunstmasse,    die gegenüber  den bekannten, aus     Dicyandiamid    und Form  aldehyd hergestellten Massen eine grössere       Heisswasser-Beständigkeit    aufweist.  



       Ausführungsbeispiel   <I>1:</I>  Zu 480 Gewichtsteilen     37%iger,    mit dop  peltnormaler Natronlauge auf ein PH von  9.55 (Glaselektrode) gebrachter     Formalde-          hydlösung    wurden 168 Gewichtsteile     Dicyan-          diamid    und 31,5 Gewichtsteile     Melamin,    ent  sprechend einem Verhältnis von 1     Mol.    Di-         cyandiamid    zu 0,125     Mol.        Melamin    zu 3     Mol.     Formaldehyd, gegeben.

   Das Gemisch wurde  am     Rückflusskühler    erhitzt Bis ;zur Errei  chung des Siedepunktes verstrichen. 14 Mi  nuten.     In    diesem Zeitpunkt     war"    die     Lösung     glasklar. Sie wurde. 30 Minuten auf dem  Siedepunkt gehalten und bildete dann einen  viskosen Sirup, der beim Abkühlen klar  blieb, beim Verdünnen mit Wasser aber stark       hydrophobe    Eigenschaften zeigte.  



  In diesen unverdünnten     Sirup    wurden  0,18 mm dicke Blätter aus reinem Baumwoll  Papier getaucht und 36     Stunden    bei Zimmer  temperatur (25  C) getrocknet. Dann wurden  die Blätter bei einer Temperatur von 55  C  in einen Trockenschrank gebracht und des  sen Temperatur     innert    5     Minuten    auf 70  C  erhöht. Nach dieser     Behandlung    betrug der  Harzgehalt der Blätter<B>58%.</B> Eine Schicht  von 10 solchen Blättern wurde zwischen blan  ken Stahlplatten in eine auf 70  C aufge  heizte hydraulische Presse gebracht und  langsam unter Druck gesetzt. Die Tempe-      Tatur wurde innert 30 Minuten auf 150  C  erhöht, während der Druck 141 kg pro     cm'     betrug.

   Nach Ausschaltung der Wärmezu  fuhr kühlten sich die Heizplatten im Ver  laufe von 25     Minuten    auf 80  C ab. Das  Resultat war eine hochglänzende, aus mitein  ander fest verbundenen Blättern bestehende       Platte.    Ein Probestück     zeigte    nach halbstün  digem Verweilen in kochendem Wasser nicht  das geringste Anzeichen von     Aufblätterung     oder Zerstörung.  



  Gemäss dem obigen Beispiel werden die  Ausgangsstoffe unter alkalischen Bedingun  gen kondensiert; die Reaktion des Konden  sationsproduktes bleibt, wie oben erwähnt,  auch während der Härtung der     Polymerisa-          tion    alkalisch. Die     Härtbarkeit    der     Dicyan-          diamid-Harze    unter alkalischen Bedingungen  ist     eine    ihrer hervorstechendsten Eigenschaf  ten     und    erlaubt die     Mitverarbeitung    solcher  Materialien, für welche zum Beispiel die       Harnstoffkunstharze    im allgemeinen nicht  geeignet sind, weil sie unter sauren Bedin  gungen gehärtet werden müssen.

   Zur     Mitver-          arbeitung    von solchen Füllstoffen, die ent  weder direkt alkalisch sind oder Neigung  haben, Säuren zu binden, sind die     Harn-          stoff-Formaldehyd-Harze    nicht gut verwend  bar, da solche Füllstoffe die als Katalysator  funktionierende Säure unwirksam machen.

    Als typisches Beispiel     eines    alkalischen Füll  stoffes, in Verbindung mit welchem die     Di-          eyandia.mid-Harze    besonders wertvoll sind,  sei der     Chrysotil    genannt, welcher ein häufig  vorkommendes Mineral und in Form von Fa  sern,     Schnüren,    Geweben, Blättern, Platten  usw. im Handel ist.     Chrysotil    besitzt die che  mische Formel       H,Mg3Si20,    .oder     3Mg0    .     2Si0-    .     2H;;0:     seine alkalischen Bestandteile verhalten sich  zu den sauren wie 3 : 2.

   Der     Chrysotil-Asbest          zrürde    den sauren Katalysator     neutralisieren     und ist deshalb als Füllstoff für Harnstoff  harze unbrauchbar.  



  Asbest ist als     Fiillstoff    überall da am  Platze, wo von der     Kunstharzmasse    hohe  Hitzebeständigkeit verlangt wird., wie z. B.    bei elektrischen Isolatoren, Bremsklötzen       lisw.    .  



       11        ics   <I>f</I>     iihr-icii        ys   <I>bei spiel 2:</I>  500 Gewichtsteile 37%ige Formaldehyd  lösung wurden mit     doppeltnormaler    Natron  lauge auf ein     pfi    von 9,55 eingestellt. Zu die  ser     alkalischen    Lösung wurden 140 Gewichts  teile     Dicyandiamid    und 55 Gewichtsteile       Melamin    gegeben und das Gemisch 30     31i-          nuten    am     Rückflusskühler    gekocht.

   Das mole  kulare Verhältnis der Ausgangsstoffe war  1 Mol.     Dicyandiamid    zu 0,25     11o1.        Melamin     zu 3,6     Mol.    Formaldehyd.  



  Mit dem so erhaltenen Sirup wurde ein       8090,        Asbest    und     20%    Baumwolle enthalten  des Gewebe getränkt. Das imprägnierte Zeug  wurde     41:i,    Stunden     bei    Raumtemperatur,  dann 25 Minuten bei 70  C im Trocken  schrank getrocknet. Sein Harzgehalt betrug  40%.

   Zwei     aufeinandergelegte    Stücke dieses  imprägnierten Asbestgewebes wurden, wie in  Beispiel 1 beschrieben, während 30     Minuten     einem Druck von 141 kg pro cm' und einer  Temperatur bis     1:30     C     ausgesetzt,    worauf  man die     Presse    während weiterer 23 Minuten  auf 80  C     abkühlen    liess.

   Die so gewonnene  helle     Komposition    zeigte eine bemerkenswerte  Widerstandsfähigkeit gegen kochendes     Was-          sei-.    Halbstündiges Kochen einer solchen  Platte von 1,9 mm Dicke ergab eine     Ge-          ,siehtszunahme    von nur 1     %.     



  In dem imprägnierten Asbestgewebe  lässt sich das Harz auch durch alleinige     An-           -enditrig    von Hitze polymerisieren; nach der       Polymerisation    wurde das Zeug von kochen  dem     Wasser    nicht mehr angegriffen. Daraus  gebt hervor, dass die Herstellung von     Koni-          positionen    aus     Dicyandiamid-Melamin-Harzen     und Asbest auch ohne Anwendung von  Druck möglich ist.  



       Aicsf        iilii-itugsbeispiel   <I>3:</I>       .130        CTewiclitsteile        Formaldehydlösung     wurden mit     doppeltnormaler    Natronlauge auf  ein     pü    von     9,5.3    (Glaselektrode) eingestellt,  die     Lösung    wurde mit 140 Gewichtsteilen       Dirvandiamid    und :

  55     Gewichtsteilen        Melamin          versetzt    und 45 Minuten am     Rückflusskühler         erhitzt. 250 Gewichtsteile des so erhaltenen       Sirups    wurden mit 240     Gewichtsteileü     Asbest, ein anderer, gleich grosser Teil des       Sirups    mit 300     Gewichtsteilen        Asbest    ver  mischt. Beide Gemische wurden 24     Stunden     bei     Raumtemperatur    stehen gelassen, dann  12     Minutenlang    auf eine von 45-70  C  ansteigende Temperatur erwärmt.

   Hierauf  wurde die Mischung mit dem höheren Asbest  gehalt 65 Minuten, diejenige mit dem gerin  geren Asbestgehalt 100     Minuten    auf 70     bis     75  C erhitzt. Schliesslich wurde jedes dieser  Gemische aufs feinste pulverisiert und mit  0,3 %     Zinkstearat        vermischt.     



  Bei     einer        Pressdauer    von 3 Minuten und  einer Temperatur von 160-165  C, ohne  Abkühlung, wurden daraus     Presslinge    herge  stellt.  



  Die Eigenschaften des     erfindungsgemäss     hergestellten Kunstharzes sind in weitem  Umfang günstiger als die des entsprechenden  ohne     Melamin    hergestellten Produktes. Bei  der Härtung des Kunstharzes werden die  besten Resultate erzielt, wenn man     Polyme-          i        risation    und Pressung so vornimmt, wie sie  für die     Dicyandiamid-Harze    am günstigsten  sind. Im allgemeinen empfiehlt es sich, nicht  mehr     Melamin    zuzusetzen als zur Erreichung  der     gewünschten    Eigenschaften eben nötig  ist.

   Um     Heisswasser-Beständigkeit    zu erzie  len, werden auf ein     Mol.        Dicyandiamid     zweckmässig     '/$        Mol.        Melamin    verwendet.  Aus einem Harze dieser Zusammensetzung  hergestellte geschichtete Platten können mehr  als 30 Minuten in kochendes Wasser ge  taucht werden, ohne dass eine     Aufblätterung     oder anderweitige Zerstörung in Erscheinung       tritt.    Es ist natürlich möglich, eine grössere  Menge von     Melamin    zu verwenden.

   Erfin  dungsgemäss soll aber die     molare    Menge des       Melamins    kleiner gewählt werden als die:       jenige    des     Dicyandiamids,    damit die guten  Eigenschaften des     Dicyandiamid-Harzes    nicht  verloren gehen. Ein Verhältnis von     '/3        Mol.          Melamin    auf 1     Mol.        Dicyandiamid    ist als  obere, noch ein gutes Ergebnis zeitigende  Grenze zu betrachten.

      Ausser den in den Ausführungsbeispielen  benutzten Füllstoffen lassen sich auch andere  Füllstoffe     anwenden,    je nach dem Zwecke,  für den die     Komposition    gebraucht wird.  



  Auch die Bedingungen, unter     denen    die  Kondensation vorgenommen wird, können  weitgehend abgeändert werden. Ebenso lassen  sich auch die Temperaturen und Reaktions  zeiten variieren; desgleichen kann die Was  serstoffionenkonzentration der Reaktions  mischung etwas höher oder kleiner sein, ob  schon es zur Erreichung der besten Resultate  vorteilhaft ist, wenn die Reaktion des Ge  misches alkalisch, und zwar nicht weniger  alkalisch als     einem        p$    von 8 entsprechend ist.  



  Das erfindungsgemässe     Kunstharz    eignet  sich zur     Herstellung    von vielen Baumateria  lien, wie z. B.     Schindeln,    Wandverkleidun  gen usw. Es kann selbst in     Verbindung    mit  Zement und Mörtel verwendet werden, da die  alkalische     Natur    des Zementes die     Härtung     und die     Polymerisation    dieses     Kunstharzes     fördert.

   Wie bereits hervorgehoben worden  ist, ist das     Kunstharz    nach der Erfindung  besonders geeignet zur Verwendung mit  Asbest als Füllstoff, also zur Herstellung  von Kunststoffen für elektrische Isolatoren,  Bremsbelägen usw., von denen     eine    grosse  Hitzebeständigkeit und eine hohe Druck- und  Stossfestigkeit verlangt wird. Ebenso kann  das     Kunstharz    als Mittel zum Kleben ver  wendet werden;     in    allen diesen Fällen kann  der Umstand, dass die     Polymerisation    unter  alkalischen Bedingungen stattfinden kann,  von besonderem Nutzen sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines Kunst harzes, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Dicyandiamid und Melamin enthaltendes Gemisch mit wässerigem Formaldehyd kon densiert, wobei die molare Menge des Mela- mins kleiner ist als diejenige des Dicyan- diamids. Das klare, dickflüssige Kondensations produkt lässt sich in entwässertem Zustande durch Hitze allein. oder durch Hitze und Druck härten,

   besonders gut bei einem über 7 liebenden pA. Essoll ungemischt oder in Ver bindung mit Füllstoffen, z. B. Baumwolle, Asbest, insbesondere zur Herstellung von Presspulvern und geschichteten gepressten Platten verwendet werden. LT-XTERAI"-SPRCCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Melamin mit.

   Bezug auf das Dicy andiamid in einer Menge verwendet wird, die nicht grösser ist als dem Verhältnis von 1 Mol. Melamin zu 3 Mol. Dicyandiamid entspricht. . Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Kondensation bei einem PH von nicht weniger als $ vorge nommen wird.