Procédé pour la production d'un composé terpénique sulfuré. L'inventeur a découvert qu'en traitant l'es sence de térébenthine par le soufre on peut arriver à un composé terpénique sulfuré suscep tible d'applications pratiques. Ce produit, dis sous seul ou avec d'autres substances dans un dissolvant convenable, peut être utilisé pour enduire des surfaces ou pour imprégner et enduire des fibres de matières absorbantes. <I>Exemple</I> On met dans un récipient des poids égaux de soufre et d'essence de térébenthine.
Au col du récipient est fixé un condenseur disposé de façon que les produits y condensés retour nent au récipient, tandis qu'un orifice permet aux gaz engendrés pendant la réaction de s'échapper sans perte d'éléments volatils. On chauffe le récipient pour faire fondre le soufre et, vers le moment où la. température de 150 C est atteinte, la réaction est bien en train. Pendant l'heure qui suit, on élève la tem pérature à 175 C et l'on agite la masse, de préférence avec de l'air; pendant les deux heures suivantes, on élève la température de 12,â C à l'heure, en diminuant ou suppri mant l'agitation de la masse.
Pendant la réaction, qui semble avoir lieu progressivement, le soufre réagit sur -la térébenthine, en partie pour se combiner avec elle, en partie pour séparer de l'hydrogène de la térébenthine sous forme de sulfure d'hydrogène. La rapi dité de la réaction augmente en même temps que s'élève la température, ce qui .entraîne non seulement un dégagement, difficile à con trôler, de sulfure d'hydrogène, mais peut avoir encore pour conséquence la production de charbon. C'est à cause de ces phénomènes qu'on modère l'élévation de la température.
A la fin de la période de traitement qui vient d'être décrite, le produit terpénique sul furé obtenu est, après refroidissement, une masse neutre, amorphe, cassante et dure. Ce produit se casse suivant une cassure conchoï dale dont les surfaces présentent un éclat vitreux. .Un fragment du produit en question, . manipulé entre' les doigts, se ramollit à la chaleur de la main au point de pouvoir être moulé. Le produit est insoluble dans l'eau, partiellement soluble dans l'acétone, soluble dans la térébenthine 'avec réaction, et soluble dans le toluène et le xylène.
En solution, dans lesdits dissolvants organiques, i1 passe à travers le parchemin, ce qui prouve que cesdites dissolutions ne sont pas colloïdales et le différencie du caoutchouc vulcanisé ou des autres composés similaires.
Des produits ter- péniques sulfurés obtenus en traitant des poids égaux de soufre et de térébenthine par l'opération spécifique qui vient-d'être décrite, contenaient de 30 % à 50 % de soufre, ce qui montre qu'une certaine quantité de soufre disparaît en même temps que des éléments volatils de la masse soumise au traitement.
Il existe un autre moyen de contrôler l'achèvement du traitement, lorsque les élé ments composants, soufre et térébenthine, sont en quantités égales pour produire la masse dure décrite précédemment; ce moyen consiste à mesurer la production de l'hydrogène sul- furé; lorsque 44 % de la quantité initiale de soufre ont été mis en liberté sous forme d'hydrogène sulfuré, on arrête le chauffage ou bien on retire la masse du récipient et on laisse refroidir le produit.
La durée de la réaction varie toutefois avec les propriétés que l'on désire donner au produit, mais, en tout cas, on peut contrôler le progrès de la réaction à l'aide du sulfure d'hydrogène dé gagé.
Quand la réaction a atteint le degré cor respondant à la disparition de tout soufre libre dans la masse, cette dernière, en se refroidissant, donne un liquide noir et vis queux. Pendant la phase de réaction qui suit ce degré, si on continue le chauffage, le dé gagement du sulfure d'hydrogène continue en même temps que la viscosité de la masse augmente jusqu'à ce que se produise sa car bonisation. La réaction peut, dans tous les cas, être interrompue à volonté et le produit terpénique sulfuré obtenu avoir, comme on le désire, des caractères et des propriétés variés.
La réaction décrite ci-dessus concerne-t- elle une substitution ou un remplacement, ou une addition, ou encore une formation de composés conjugués, ou bien se produit-il simultanément, ou à peu près simultanément deux ou trois de ces réactions, c'est ce que le demandeur n'a pas pu jusqu'ici établir d'une façon définitive, pour autant qu'on petit conclure du dégagement de H2S noté.
On peut faire varier les proportions de térébenthine et de soufre employées. Il a été possible d'obtenir des produits ayant la Çmême composition finale en soufre et les mêmes caractéristiques physiques que les produits décrits ci-dessus, par l'emploi d'une plus petite quantité de soufre, mais en opérant à une température plus basse pendant un temps plus long.
Le composé terpénique sulfuré, solide ou semi-solide, décrit ici peut être utilisé pour des buts variés. Le produit semi-solide peut servir tel quel pour recouvrir ou imprégner des matières variées, mais si l'on veut uti liser le produit solide pour de semblables usages il est préférable de le faire dissoudre dans un dissolvant convenable. rit autre caractère du produit terpénique sulfuré est la propriété qu'il possède, quand il est fondu ou dissous dans un dissolvant comme le to luène et le xylène, d'imprégner ou de péné trer les fibres de coton ou d'autres fibres analogues.
ll peut réagir sur le caoutchouc ou les composés du caoutchouc pour les vulcaniser à la température de vulcanisation.
On peut employer le produit terpénique sulfuré encore visqueux pour des revêtements protecteurs ou isolants, et le soumettre à la chaleur: la réaction se continue ainsi avec mise en liberté de H.-,S et donne en dernier lieu le produit final désiré. Par exemple en mélangeant un semblable produit semi-solide avec de la pâte de bois et en enfermant le mélange dans une presse chauffée, on obtient à la fin une masse solide et dure dans la quelle le produit terpénique est transformé en un produit solide agissant comme agglo mérant ou liant de la pâte de bois.
Dans les applications les plus pratiques, a$n d'ob tenir un séchage rapide du revêtement ou de l'imprégnation des matières, il est pré férable de dissoudre le composé dur dans le toluène, le xylène ou un autre dissolvant équivalent. Avec cette dissolution, les élé ments volatils s'évaporent à froid ou, plus rapidement par un chauffage modéré.
Pour de nombreux usages; on peut ajouter à la solution d'autres substances, telles que des couleurs qui donnent plus de corps à la masse; ou bien encore, si le caoutchouc, vul canisé ou non, est soluble dans le dissolvant utilisé, on peut dissoudre une couleur et du caoutchouc, en même temps que le composé terpénique sulfuré, ou avant ou après la dis solution de ce dernier; on obtient, de cette façon, une masse ayant une élasticité plus grande et des propriétés adhésives plus faibles.
L'hydrogène sulfuré mis en liberté pen dant la réaction peut, si on le désire, être brîtlé afin de récupérer l'anhydride sulfureux ou être utilisé de toute autre manière voulue.
A process for the production of a sulfurized terpene compound. The inventor has discovered that by treating the gasoline of turpentine with sulfur it is possible to arrive at a terpene sulfur compound capable of practical applications. This product, either alone or with other substances in a suitable solvent, can be used to coat surfaces or to impregnate and coat fibers with absorbent materials. <I> Example </I> We put in a container equal weights of sulfur and turpentine.
Attached to the neck of the vessel is a condenser arranged so that the products condensed therein return to the vessel, while an orifice allows the gases generated during the reaction to escape without loss of volatile elements. The container is heated to melt the sulfur and, around the time when the. temperature of 150 C is reached, the reaction is well underway. During the following hour, the temperature is raised to 175 ° C. and the mass is stirred, preferably with air; during the next two hours, the temperature is raised to 12 ° C. per hour, reducing or eliminating the agitation of the mass.
During the reaction, which seems to take place gradually, the sulfur reacts with the turpentine, partly to combine with it, partly to separate hydrogen from the turpentine in the form of hydrogen sulfide. The speed of the reaction increases as the temperature rises, which not only results in the difficult-to-control evolution of hydrogen sulfide, but can also result in the production of carbon. It is because of these phenomena that the rise in temperature is moderated.
At the end of the treatment period which has just been described, the sulphurous terpene product obtained is, after cooling, a neutral, amorphous, brittle and hard mass. This product breaks following a conchoidal break whose surfaces present a vitreous luster. .A fragment of the product in question,. handled between the fingers, softens in the heat of the hand so that it can be molded. The product is insoluble in water, partially soluble in acetone, soluble in turpentine with reaction, and soluble in toluene and xylene.
In solution, in said organic solvents, it passes through the parchment, which proves that said solutions are not colloidal and differentiates it from vulcanized rubber or other similar compounds.
Sulfurized terpene products obtained by treating equal weights of sulfur and turpentine by the specific operation which has just been described, contained from 30% to 50% sulfur, which shows that a certain quantity of sulfur disappears at the same time as volatile elements of the mass subjected to the treatment.
There is another way of controlling the completion of processing, when the component elements, sulfur and turpentine, are in equal amounts to produce the hard mass previously described; this means consists in measuring the production of hydrogen sulphide; when 44% of the initial quantity of sulfur has been released in the form of hydrogen sulphide, the heating is stopped or the mass is removed from the container and the product is allowed to cool.
The reaction time varies, however, with the desired properties of the product, but in any case the progress of the reaction can be monitored with the aid of the evolved hydrogen sulfide.
When the reaction has reached the degree corresponding to the disappearance of all free sulfur in the mass, the latter, on cooling, gives a black and viscous liquid. During the reaction phase which follows this degree, if the heating is continued, the evolution of hydrogen sulphide continues at the same time as the viscosity of the mass increases until its carbonization takes place. The reaction can, in all cases, be interrupted at will and the sulphurized terpene product obtained have, as desired, various characters and properties.
Does the reaction described above involve a substitution or a replacement, or an addition, or a formation of conjugated compounds, or does it occur simultaneously, or approximately simultaneously, two or three of these reactions, ie. 'is what the applicant has not been able so far to establish definitively, insofar as one can conclude from the release of H2S noted.
The proportions of turpentine and sulfur used can be varied. It has been possible to obtain products having the same final sulfur composition and the same physical characteristics as the products described above, by the use of a smaller amount of sulfur, but by operating at a lower temperature. for a longer time.
The solid or semi-solid sulfurized terpene compound described herein can be used for a variety of purposes. The semi-solid product can be used as it is to coat or impregnate various materials, but if the solid product is to be used for similar purposes it is preferable to dissolve it in a suitable solvent. Another characteristic of the sulfurized terpene product is the property which it possesses, when it is melted or dissolved in a solvent such as toluene and xylene, of impregnating or penetrating cotton fibers or other similar fibers.
It can react with rubber or rubber compounds to vulcanize them at the vulcanization temperature.
The sulphurized terpene product, which is still viscous, can be used for protective or insulating coatings, and subjected to heat: the reaction is thus continued with the release of H .-, S and finally gives the desired final product. For example, by mixing a similar semi-solid product with wood pulp and enclosing the mixture in a heated press, one obtains at the end a solid and hard mass in which the terpene product is transformed into a solid product acting as agglomerating or binder of wood pulp.
In the most practical applications, in order to obtain rapid drying of the coating or the impregnation of the materials, it is preferable to dissolve the hard compound in toluene, xylene or other equivalent solvent. With this dissolution, the volatile elements evaporate when cold or, more quickly, with moderate heating.
For many uses; other substances can be added to the solution, such as colors which give more body to the mass; or alternatively, if the rubber, vulcanized or not, is soluble in the solvent used, a color and rubber can be dissolved at the same time as the sulfurized terpene compound, or before or after the dissolution of the latter; in this way, a mass having a greater elasticity and weaker adhesive properties is obtained.
The hydrogen sulphide released during the reaction can, if desired, be burnt in order to recover the sulfur dioxide or be used in any other way desired.