CH255964A - Verfahren zur Herstellung eines Neutralisationsproduktes einer Phenol-Formaldehydverbindung. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines     Neutralisationsproduktes     einer     Phenol-Formaldehydverbindung.       Es ist bekannt, dass bei der Reaktion       zwischen    Phenol und Formaldehyd zuerst  Additionsprodukte, wie     Phenoldimethanol     und     Pltenoltrzmethanol        entstehen:          C',;H,;0H        -f-        3HCHO        --@        C,H(CH@OH)@OH          ttnd          C,;H,,0H:

          -@-        2HCH0        -@        C,H",(CH.OH).,OH.          Phenoltrimethanol    und     Phenoldimethanol     kondensieren     sehr    leicht.

   Aus 1     Mol        Phenol-          dimethanol    und 1     Mol        Phenoltrimethanol     kann :sieh so das     Vorpolykondensat        CHz          tOIIC"H,#[CH2OH]-)-    nach der Gleichung       -          C1H3(CH-2OH)20H+        CeH2(CH2OH)3OH>          CH_(OH        C,H..        [CH-,OH]        -,)2          hilden.     



  Diese Vorstufen der     Pheno1-Forma.ldehyd-          Iiondensation    waren bisher von nur     theore-          tisehem        Interesse,    da ihre Weiterkonden  sation zu höheren     Kondensationsprodukten    in       wenigen        'Minuten    stattfindet.  



  Es wurde aber nun gefunden, -dass ein  stabiles Produkt, das aus solchen nicht wei  terkondensierten Verbindungen besteht, er  halten werden kann, wenn Phenol, in Gegen  wart einer geringen Menge einer Base als       hata.lysator,    mit mindestens 2     Mol    Form  aldehyd pro Mal Phenol bei Temperaturen  unter     1.0'0     C umgesetzt wird, wobei man die  Reaktion, sobald eine herausgenommene       Probe    bei Säurezugabe     eben    in eine wässerige    und eine harzartige Schicht getrennt wird,  unterbricht,

   wonach das     Reaktionsprodukt     bei .einer Temperatur unter     1.00     C in das     Na.-          triumsalz    übergeführt wird. Das nach diesem  Verfahren erhaltene Produkt, das bisher  nicht bekannt war, zeichnet sich     dadurch     aus, dass es selbst in verhältnismässig hohen  Konzentrationen wasserlöslich ist, wobei die  Lösung eine unbeschränkte Verdünnung mit  Wasser aushält und ohne Kondensation ge  lagert werden kann.  



  Zweckmässig wird die Neutralisierung so       durchgeführt,    dass man das unmittelbare  Reaktionsprodukt mit der Lösung einer Base  so lange erwärmt, bis das Produkt unbegrenzt  mit Wasser verdünnt werden kann, ohne  einen     Niederschlag    zu bilden. Man kann -die  Base auch im Überschuss anwenden und  nach der Reaktion den Überschuss durch  Neutralisierung abstumpfen.  



  Wenn das     Verhältnis    von     Phenal    zu  Aldehyd 1     :3    beträgt, kann die Reaktion  abgestoppt werden, wenn sich das Additions  produkt gebildet hat, doch ist dabei Bedin  gung, dass die Reaktion wirklich unterbro  chen wird, sobald -der     Phenolalkohol    gebildet  ist, was z. B. durch     Entfernung    des Kontakt  mittels geschehen kann. Als     Kontaktmittel     verwendet man vorzugsweise 0,2 bis 1     ö          NaOH,    und deren Entfernung     erfolgt    ein  fach durch Neutralisieren mit einer geeigne  ten schwachen Säure, z.

   B. einer organischen      Säure.     Um,das    für die Lösung     -des    Aldehyds       verwendete    Wasser, oder dessen grösseren  Teil, zu entfernen, kann das Produkt im  Vakuum     destilliert    werden, wobei Tempera  turen unter 60  C, vorzugsweise unter 40  C  mit     Vorteil    verwendet werden. Der gebildete       Phenolalkohol    hat nur geringe Viskosität und  ist sehr lagerungsbeständig.  



  Man kann aber auch weniger     Aldehyd     verwenden, so dass man ein Verhältnis von       Phenol    zu Aldehyd zwischen 1 : 2     und    1 : 3,  z. B. 1 :     2.,5    erhält. In diesem     Falle    ist es  vorteilhaft die     Reaktion        zwischen    den Kom  ponenten so lange     fortzusetzen,        'bis    die so  fort     entstehendenAdditionspro-dukte    zu einem       Vor-Polykondensat    kondensiert sind.

   Die  Kondensation     muss        jedoch    in einem Zeit  punkt unterbrochen werden, wenn ein     Kon-          densationsprodukt    entstanden ist, das bei  Neutralisierung mit z. B. 0,5 bis 1 Äquivalent  Base pro Äquivalent Phenol, ein     Phenolat     ergibt, das     wasserlöslich    ist und mit unbe  schränkten Mengen Wasser verdünnt wer  .den kann.  



  Auch in diesem Falle kann eine kleine  Menge einer Base als     Kontaktmittel    verwen  det     und    die Kondensation kann durch Neu  tralisieren des     Kontaktmittels    unterbrochen  werden. Wie oben gesagt, muss das     Wasser     durch Vakuumdestillation entfernt werden.  Diese erfolgt     zweckmässig    so,     dass    10 bis 50 %,  vorzugsweise 30 bis     3'5,%    Wasser zurückblei  ben. Es ist vorteilhaft, das Harz vor der       Destillation    zu waschen.

   Die Bildung des       Phenolats        erfolgt    in analoger Weise     wie    oben  angegeben.     Nachstehend    werden einige Bei  spiele angeführt,     welche    die Art der Durch  führung des erfindungsgemässen Verfahrens  erläutern.  



       Beispiel   <I>1:</I>  Zu 94 g Phenol gibt man 225 g Form  aldehyd 40, %     ig    und 2     cm'    einer     30%ig-en          wässrigen    Natronlauge.  



  Die Reaktion wird so lange fortgesetzt,       bis    eine Probe ergibt,     .dass    der     Phenolalkohol          entstanden    ist, wonach man -die Natronlauge  mit einer     organischen    Säure neutralisiert.  Der grössere Teil des Wassers wird ,durch    Vakuumdestillation bei Temperaturen unter  halb 40  C entfernt. Der gebildete Phenol  alkohol hat nur eine geringe Viskosität und  ist sehr     lagerungsbeständig.    Ausbeute: zirka  1910 g.  



  Die Bildung des     Phenolats    erfolgt     Üureh     Zugabe einer     wässrigen    Lösung, welche die  dem Phenol äquivalente     Natriumhydroxy        d-          menge    enthält, und Erwärmen bis eine Probe  des Reaktionsproduktes sich ohne Bildung  eines     Niedersch:.lages    unbegrenzt mit Was  sere verdünnen lässt.  



       Beispiel   <I>2:</I>  Zu 8- kg Phenol gibt man 14 kg 40 %     ige          Formaldehydlösung    und 75g     NaOH    in 0,2 1  Wasser gelöst.  



  Man kondensiert so lange, bis eine Probe  des     Reaktionsgemisches    sich beim Zusatz von  Schwefelsäure in .eine     Wasserschicht    und eine  Harzschicht trennt.  



  Dann wird das Reaktionsgemisch mit einer  Säure neutralisiert und mit Wasser     gew        a-          s.chen,    wobei eine Temperaturerhöhung     ver-          mieden    werden muss. Der     pil    muss leicht über  ,dem     Neutralpunkt    sein und wenn nötig     dureh          Zurücktitrieren        korrigiert    werden.

   Nach     Ab-          ,dekantieren    des     Waschwassers    wird das ver  bleibende Harz bei einer Temperatur unter  50  C der     VakuumJestillation    unterworfen,  bis eine Probe des Harzes nach Schwefel  säurezusatz in wenigen Minuten     erhärtet.     Nach beendigter Destillation wird das Harz       abgekühlt.     



  Die Neutralisierung erfolgt durch Erhit  zen auf Temperaturen     unter        10'0     C, vorzugs  weise unter 85  C mit einer     wässrigen    Na  triumhydroxydlösung.  



  Das so erhaltene Produkt kann für alle  Zwecke     verwendet    werden, bei denen bisher       Phenol-Aldehydharze    benutzt wurden, z. B.  in der Lackindustrie, für Imprägnierzweck?,  für     Klebemittel    usw. Ein besonderes Anwen  dungsgebiet ist die Papierindustrie, in wel  cher das Produkt als Bindemittel an     Stelle     von Naturharzen verwendet werden kann.  wobei es vorteilhaft in Form einer Emulsion  zur Anwendung gelangt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines Neutra- lisationsproduktes einer Phenol-Formaldehyd- ve rbindung, dadurch gekennzeichnet, dass Phenol in Gegenwart einer geringen Menge einer Base als Katalysator mit mindestens Hol Formaldehyd pro M.ol Phenol bei Temperaturen unter 100 C umgesetzt wird, indem man die Reaktion,

   sobald sich eine herausgenommene Probe bei Säurezugabe eben. in eine w ässrige und harzartige Schicht trennt, unterbricht, wonach -das Reaktions produkt bei einer Temperatur unter 100 C in das Natriumsalz übergeführt wird. Das neue Produkt ist selbst in verhält nismässig hohen Konzentrationen wasserlös- lieh, wobei die Lösung eine unbes-chränlte Verdünnung mit Wasser aushält und ohne Kondensation gelagert werden kann. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, da ,durch gekeniizeiehnet, dass die Neutralisation mit 0,2 bis 1 Äquivalent Base auf 1 Äqui valent Phenol erfolgt. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Reaktionsprodukt durch Va. kuumdestilla.tion Wasser entfernt wird.