CH373182A

CH373182A - Verfahren zur Herstellung von gehärteten, alkali- und säureresistenten Überzügen, Verkittungen und Abdichtungen

Info

Publication number: CH373182A
Application number: CH2666255A
Authority: CH
Inventors: Karl Dr Dietz; Rudolf Dr Lorentz Guido Max
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1954-11-19
Filing date: 1955-11-17
Publication date: 1963-11-15

Description

Verfahren zur Herstellung von gehärteten, alkali- und säureresistenten Überzügen,
Verkittungen und Abdichtungen
In der Säurebautechnik werden für Apparate überzüge, Ausklleidungen, Dichtungen usw. sehr häufig Phenolaldehydharze bzw. Aldehydharze der Phenol-Homologen verwendet, die gegebenenfalls mit Füllstoffen und mit Härtern versetzt werden.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die chemische Beständigkeit solcher Massen dadurch zu erhöhen, dass man den Harzen teils härtend wirkende, teils nicht härtend wirkende Zusatzstoffe, wie z. B. halogenierte aliphatische Alkohole oder Aldehyde, aliphatische Ester anorganischer Säuren bzw. die entsprechenden Arylalkylverbindungen oder andere, ebenfalls härtend wirkende aliphatische Ester zusetzt. Auch der Zusatz von Aryläthern, wie sie bei der Reaktion von Phenolen mit Chiorhydrinen entstehen, ist bekannt. Ferner ist auch der Zusatz von Furanderivaten, wie Furfurol und Furfurylalkohol, vorgeschlagen worden, wobei zuweilen auch besonders hoch kondensierte Phenolaldehydharzmassen mit hoher Viskosität verwendet werden.

Es ist ferner bekannt, aus Gemischen von Phenolharzen und Furfurylalkohol oder Furfurylalkoholharz in der Wärme gehärtete Harze herzustellen, die gegen verdünnte Lösungen von Alkalien beständig sind.

Das Verhältnis zwischen Phenol-Formaldehyd Harzen und Furfurylalkoholliarz liegt dabei zwischen 2:1 und 1:1.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von gehärteten, alkali- und säureresistenten Überzügen, Verkittungen und Abdichtungen gefunden, das durch die Verwendung einer härtbaren Mischung gekennzeichnet ist, die wenigstens aus den folgenden Komponenten hergestellt ist: a) flüssiges Phenol-Aldehyd-Harz, das aus einkernigem, einwertigem Phenol und mehr als 1 Mol Aldehyd pro Mol Phenol hergestellt ist, b) die chemische Widerstandsfähigkeit der gehärteten Masse erhöhende Substanz, bestehend aus chlorierter, Sauerstoff enthaltender organischer Verbindung und/oder aus höchstens 6 C-Atome aufweisendem Phosphorsäureester, c) Furfurylalkoholharz, wie es durch Kondensation von Furfurylalkohol mit sich selbst, z.

B. in Gegenwart von Säure oder anderen Aktivatoren, erhältlich ist, wobei die Gewichtsmenge des Furfurylalkoholharzes 10-75 le der Gewichtsmenge des unter) genannten Harzes beträgt.

Diesen härtbaren Mischungen können noch Här tungsmittei zugesetzt werden.

Mischungen der genannten Art, welche z. B.

Chlorhydrine, wie Glykolchlorhydrin oder Epichlorhydrin als Komponente b) enthalten und gegebenenfalls mit einem Zusatz von Furfurol hergestellt sind, sind nach der Härtung gegen kalte und heisse Alkalilösungen beliebiger Konzentration sowie gegen konzentrierte Schwefelsäure bei Temperaturen von 0 bis 100" völlig beständig. Es ist besonders überraschend, dass die Lagerfähigkeit dieser Mischungen bei Abwesenheit eines Härters sehr gross ist. Es ist ferner überraschend, dass die Mischungen auch nach Einwirkung erhöhter Temperatur ihre Viskosität kaum verändern, und dass sie trotz der Anwesenheit ganz verschiedenartiger Komponenten auch nach längerer Zeit und bei erhöhter Temperatur noch vollkommen homogen sind.

Der erfindungsgemäss vorgeschlagene Zusatz von Furfurylalkoholharz ist be sonders bei denjenigen bekannten Phenol-Aldehydharzen der genannten Art vorteilhaft, bei denen je Mol Phenol nicht mehr als 1,8 Mol Formaldehyd zur Kondensation verwendet wurde. Das Furfurylalkoholharz wird vorteilhaft in einer Menge von 20-50 le, bezogen auf das Phenol-Aldehydharz, zugesetzt, kann aber auch in kleineren Mengen bis hinunter auf 100/o oder in grösseren Mengen bis hinauf auf 75 /e, verwendet werden. Es können auch Harze mit einem Formaldehyd : Phenol-Verhältnis über 1,8:1, z. B. 2:1, verwendet werden.

Die Härtung der Harzmischungen kann in an sich bekannter Weise sowohl durch Wärmeeinwirkung als auch durch Zusatz von Härtern erfolgen, wobei die Härter saurer, neutraler oder basischer Natur sein können, und wobei gegebenenfalls die Härtung zusätzlich durch Wärmeeinwirkung erfolgen kann.

Als Stoffe, die die chemische Widerstandsfähigkeit der gehärteten Masse verbessern (Komponente b), werden Phosphorsäureester, die höchstens 6 Kohlenstoffatome enthalten, oder chlorierte, Sauerstoff enthaltende organische Verbindungen verwendet, wie Chlorhydrine oder chlorierte Aldehyde, z. B. 1,3 Dichlorpropanol-2, Monochlorpropanol, Dichlorhydrin (1 ,2-Dichlorpropanol-3), Glykolchlorhydrin, Epichlorhydrin, Dichlor - tert. - isobutanol, Chloralhydrat, ss-Dichlorpropionaldehydhydrat oder Chlorbenzaldehyd. Es können auch chlorhaltige Äther aus einwertigen Phenolen (wie Phenol [C6H5OH], Kresol, Xylenol oder Naphthol) und chlorierten Alkoholen verwendet werden. Als Phosphorsäureester der genannten Art seien Trimethylphosphat und Triäthylphosphat genannt.

Es können auch beliebige Mischungen der genannten, die chemische Widerstandsfähigkeit verbessernden Stoffe verwendet werden. Die Menge aller dieser Stoffe kann zwischen 1 und 200/oi vorzugsweise zwischen 3 und 15e/e,, bezogen auf das Phenolaldehydharz, betragen, kann aber auch grösser oder kleiner sein, z. B. 30 /e. Es ist ferner besonders vorteilhaft, Furfurol in Mengen zwischen 1 und 30e/o, bezogen auf das Phenol-Aldehyd-Harz, zuzusetzen. Besonders vorteilhaft sind Gemische von Furfurol mit Chlorhydrinen und/oder chlorierten Aldehyden und/oder chlorhaltigen Aryläthern. Verwendet man jedoch solche Gemische, so empfiehlt es sich, davon nicht über 400/0, bezogen auf das Gewicht des Phenol-Aldehyd-Harzes, zu verwenden.

Als Härter lassen sich bekannte saure, neutrale oder basische Härter verwenden, wie 1,5-Naphthalin disulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, Naphthalin- sulfochlorid, p-Toluolsulfochlorid, Maleinsäureanhydrid, Chlorwasserstoff, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Benzotrichlorid, Bleioxyd usw. Die Härter werden zweckmässig in Mengen von 0, 5-5 /o, bezogen auf das Phenol-Aldehydharz, zugesetzt.

Vielfach ist es zweckmässig, noch Füllstoffe zuzusetzen. Hierbei können Füllstoffe aller Art, z. B. inerte Füllmittel und insbesondere auch solche mit hoher Wärmeleitfähigkeit benutzt werden, wie Silizium, Siliziumcarbid und die verschiedenen Graphitarten, wie natürlicher Graphit oder feingepulverter Koks oder andere Arten von künstlichem Graphit.

Als weitere inerte Füllmittel kommen z. B. noch Siliziumdioxyd, wie Quarz, ferner Titandioxyd, Bariumsulfat usw. in Frage. Es lassen sich jedoch auch andere Füllmittel verwenden, wie bereits gehärtete Phenol-Aldehydkondensationsharze, Polyvinylchlorid, Polytetrafluoräthylen, Polytrifluorchloräthylen oder teilweise acetalisierter Polyvinylalkohol, das heisst solche acetalisierte Verbindungen des Polyvinylalkohols, bei denen etwa 55-750/G der Hydroxylgruppen acetalisiert sind. Die maximalen Mengen der Füllmittel, die den Massen zugesetzt werden können, können vom Fachmann leicht ermittelt werden.

Beispiel I
100 Gewichtsteile eines Kittmehls, welches aus 95 Gewichtsteilen Steinkohlenkoks und 5 Gewichtsteilen 1,5 Naphthalindisulfonsäure besteht, werden mit 55 Gewichtsteilen einer flüssigen Phenolaldehydharzmischung angemischt, welche selbst aus 60 Gew.-T. flüssigem Monooxybenzol-Formalde hydharz mit einem Mol-Verhältnis von
Formaldehyd zu Phenol = 1 4 20 Gew.-T. Furfurylalkoholharz (hergestellt durch
Kondensation von Furfurylalkohol), 10 Gew.-T. Furfurol,
5 Gew.-T. Epichlorhydrin und
5 Gew.-T. Glykolchlorhydrin besteht. Dieses Gemisch wird in einem geeigneten Gefäss mechanisch gut durchgemischt, bis die Masse homogen ist. Mit dieser Kittmasse werden dann nach üblicher Arbeitsweise säurefeste Steine verlegt und die entstehenden Fugen ausgefugt.

Die damit hergestellten Beläge sind flüssigkeitsdicht und verhindern eine Korrosion bzw. den Angriff des Untergrundes. Die Kittung, die nach 24 Stunden bei 200 selbsterhärtet ist, ist gegen kalte und kochende 150/cuige Natronlauge und gegen kalte und 100 warme konzentrierte. Schwefelsäure beständig.

Beispiel 2
100 Gewichtsteile eines Kittmehls, welches aus 95 Gewichtsteilen Steinkohlenkoks und 5 Gewichtsteilen para-Toluolsulfosäure besteht, werden mit 55 Gewichtsteilen einer flüssigen Phenolaldehydharzmischung angemischt, welche selbst aus 67 Gew.-T. eines flüssigen Monooxybenzol-Form aldehyd-Harzes mit einem Mol-Ver hältnis Formaldehyd zu Phenol= 1,7, 23 Gew.-T. Furfurylalkoholharz und 10 Gew.-T. 1,3-Dichlorpropanol besteht. Anstelle von p-Toluolsulfonsäure kann ganz oder teilweise auch Benzotrichlorid verwendet werden. Dieses Gemisch wird nach guter Durchmischung, entsprechend wie in Beispiel 1 angegeben, angewendet.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von gehärteten, alkaliund säureresistenten Überzügen, Verkittungen und Abdichtungen, gekennzeichnet durch die Verwendung einer härtbaren Mischung, die wenigstens aus den folgenden Komponenten hergestellt ist: a) flüssiges Phenol-Aldehyd-Harz, das aus einkernigem, einwertigem Phenol und mehr als 1 Mol Aldehyd pro Mol Phenol hergestellt ist, b) die chemische Widerstandsfähigkeit der gehärteten Masse erhöhende Substanz, bestehend aus chlorierter, Sauerstoff enthaltender organischer Verbindung und/oder aus höchstens 6 C-Atome aufweisendem Phosphorsäureester, c) Furfurylalkoholharz, wie es durch Kondensation von Furfurylalkohol mit sich selbst erhältlich ist, wobei die Gewichtsmenge des Furfurylalkoholharzes 10-75 O/o der Gewichtsmenge des unter a) genannten Harzes beträgt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die härtbare Mischung als Komponente b) mindestens eine chlorierte, Sauerstoff enthaltende aliphatische oder aromatische Verbindung enthält.

2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die härtbare Mischung als Komponente b) ein Chlorhydrin, einen chlorierten Alkylaldehyd, einen chlorierten Arylaldehyd oder einen chlorhaltigen Aryläther enthält.

3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die härtbare Mischung als Komponente b) Trimethylphosphat oder Triäthylphosphat enthält.

4. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die härtbare Mischung noch Furfurol in einer Menge von 1-30 Gewichtsprozent, bezogen auf das unter a) genannte Harz, enthält, wobei jedoch die Summe der Mengen des Furfurols und der Komponente b) 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das unter a) genannte Harz, nicht übersteigt.

5. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die härtbare Mischung noch Füllstoffe enthält.

6. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die härtbare Mischung noch Härter enthält.

7. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Komponente b) 1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das unter a) genannte Harz, beträgt.

8. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mengen der Komponente b) und des Furfurols je 3-15 Gewichtsprozent, bezogen auf das unter a) genannte Harz, betragen.

9. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsmenge des Furfurylalkoholharzes 20-50 /o der Gewichtsmenge des unter a) genannten Harzes beträgt.