DD235264A5 - Verwendung on co-kondensationsprodukten von keton-alkyldharzen - Google Patents

Abstract

Erfindungsgemaess werden Ketone und Aldehyde mit Saeuregruppen einfuehrenden Verbindungen und mit Aminoplastbildnern und/oder aromatischen Verbindungen bzw. deren Kondensationsprodukten, mit Ligninsulfonatharzen und/oder mit Cellulosederivaten Co-kondensiert. Diese Co-Kondensationsprodukte besitzen eine sehr gute Wasserloeslichkeit und ausreichende Thermostabilitaet und koennen als Verdickungsmittel, Retentionsmittel, oberflaechenaktives Mittel, Dispergiermittel oder Verfluessigungsmittel fuer waessrige Systeme verwendet werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Säuregruppen enthaltenden hydrophilen Co-Kondensationsprodukten von Keton-Aldehyd-Harzen, die in verschiedenen Gebieten der Technik z. B. als Verdickungs- oder Verflüssigungsmittel eingesetzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die basenkatalysierte Kondensation von Ketonen mit Aldehyden ist seit langem bekannt. Sie führt in ihrer Endstufe zu wasserunlöslichen Harzen (vgl. z. B. J. Scheiber, „Chemie und Technologie der künstlichen Harze", Band 1, Stuttgart 1961, Seite 164ff.).

Die Einführung von Säuregruppen in das Keton-Aldehyd-Harz ermöglicht die Bildung wasserlöslicher Kondensationsprodukte. So sind z. B. aus der DE-AS 2 341 923 gut wasserlösliche Kondensationsprodukte aus Cycloalkanones Formaldehyd und Sulfit bekannt, welche sich z. B. als Zusätze für anorganische Bindemittel zur Verbesserung ihrer Eigenschaften eignen. Andere, für den gleichen Zweck bekannte Zusätze sind Kondensationsprodukte aus Formaldehyd, Säuregruppen einführender Verbindung und Aminoplastbildnern, wie z. B. Harnstoff oder Melamin (vgl. DE-PS 1 671 058 und DE-PS 2 359 291). Diese bekannten Kondensationsprodukte weisen jedoch einige Nachteile auf: Ein Nachteil der wasserlöslichen Cycloalkanon-Aldehyd-Kondensationsprodukte ist insbesondere deren sehr geringe thermische Stabilität; so entstehen z. B. beim Einengen einer Lösung der Cycloalkanon-Formaldehyd-Kondensationsprodukte selbst unter schonenden Bedingungen (etwa 50"C) bereits weitgehend wasserunlösliche pulverförmige Verbindungen; Melaminharze sind aufgrund des relativ teuren Ausgangsstoffes Melamin für eine Massenanwendung nur bedingt geeignet; Harnstoffharze besitzen eine geringe Lagerstabilität und Ligninsulfonatharze, welche aus sulfithaltigen Ablaugen der Papierindustrie hergestellt werden und häufig Verunreinigungen enthalten, sind in ihrer Qualität uneinheitlich und zeigen unerwünschte Nebeneffekte wie z. B. eine Abbindeverzögerung. Aus der DE-AS 2 916 705 ist die Herstellung eines Harzproduktes durch Co-Kondensation eines sulfitmodifizierten Melaminharzes mit Ligninsulfonat-Harnstoff-Formaldehydharzen bekannt. Auf diese Weise wird zwar das im Zusammenhang mit Metaminharzen auftretende Problem des teuren Ausgangsstoffes Melamin durch teilweise Substitution mit Ligninsulfonat-Harnstoff gelöst; die Darstellung dieser Harze erfordert jedoch ein sehr arbeitsintensives mehrstufiges Verfahren, wodurch die Herstellungskosten sehr hoch und unwirtschaftlich werden.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, die Nachteile der geschilderten Produkte weitgehend zu vermeiden. Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher, als Zusätze zur Verbesserung der Eigenschaften wäßriger Systeme gut geeigneter Kondensationsprodukte zu entwickeln.

Erfindungsgemäß hergestellt werden Säuregruppen enthaltende hydrophile Co-Kondensationsprodukte von Keton-Aldehyd-Harzen.

Man erhält sie durch Co-Kondensation von Ketonen und Aldehyden mit Säuregruppen einführenden Verbindungen und mit Aminoplastbildnern, aromatischen Verbindungen und/oder deren Kondensationsprodukten, mit Ligninsulfonatharzen und/oder mit Cellulosederivaten.

Die neuen Co-Kondensationsprodukte besitzen im Gegensatz zu den nicht Co-kondensierten Cycloalkanon-Aldehyd-Harzen eine überraschend hohe thermische Stabilität. Sie stellen deshalb wertvolle Zusatzmittel dar, die aufgrund ihrer Ausgangsprodukte und des einfach und wirtschaftlich durchführbaren Verfahrens auch für eine Massenanwendung geeignet sind.

Als Säuregruppen enthalten die erfindungsgemäß herstellbaren Kondensationsprodukte vorzugsweise Carboxy-, Phosphono-, Sulfino- und insbesondere Sulfogruppen, wobei diese Gruppen auch über Stickstoff oder Sauerstoff oder über -N-alkylen- oder -O-alkylen-Brücken gebunden sein können, und dann z. B. Sulfamido-, Sulfooxy-, Sulfoalkyloxy-, Sulfinoalkyloxy- oder auch Phosphonooxygruppen sind. Eine Alkylgruppe in diesen Resten besitzt vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoff atome und ist insbesondere Methyl oder Äthyl. Die erfindungsgemäßen Kondensationsprodukte können auch zwei oder mehrere verschiedene Säuregruppen enthalten.

Der Rest R der Aldehyde R-CHO kann Wasserstoff, ein aromatischer oder nichtaromatischer (cyclischer oder acyclische)") carbo- oder heterocyclischer Rest oder auch araüphatischer Rest sein, in dem die Zahl der Kohlenstoffatome oder Kohlenstoff- und Heteroatome vorzugsweise 1 bis 10 ist. Aromatische Reste sind z. B. α- oder ß-Naphthyl, Phenyl oder Furfuryl, araliphatische Reste

z. B. Benzyl oder Phenäthyl, nichtaromatische Reste z. B. Cycloalkyl- und insbesondere Alkylreste, vorzugsweise mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl. Die aliphatischen Reste können auch verzweigt oder ungesättigt sein, und sind dann z. B. Vinyl.

Die Aldehyde können auch durch einen oder mehrere Substituenten, die die Kondensationsreaktion nicht beeinträchtigen, substituiert sein, wie z. B. durch Amino-, Hydroxy-, Alkoxy- oder Alkoxycarbonylgruppen, und/oder auch durch die in den Kondensationsprodukten enthaltenen Säuregruppen. Es können auch Aldehyde mit mehr als einer Aldehydgruppe, z. B. Di- oder Trialdehyde, eingesetzt werden, die infolge ihrer erhöhten Reaktivität in einigen Fällen besonders zweckmäßig sein können. Es können auch, z. B. bei den niederen gesättigten Aldehyden wie Formaldehyd oder Acetaldehyd, die polymeren Formen (z. B.

Paraformaldehyd oder Paraldehyd) eingesetzt werden.

Beispiele für gesättigte aliphatische Aldehyde sind Formaldehyd (oder Paraformaldehyd), Acetaldehyd (oder Paraldehyd), Butyraldehyd; für substituierte gesättigte aliphatische Aldehyde 3-Methoxy-propionaldehyd, Acetaldol; für ungesättigte aliphatische Aldehyde Acrolein, Crotonaldehyd, Furfurol, 4-Methoxy-furfurol, Propargylaldehyd; für Dialdehyde Glyoxal, Glutardialdehyd.

Besonders bevorzugt wird als Aldehyd Formaldehyd verwendet.

Erfindungsgemäß für die Kondensationsprodukte eingesetzte Ketone sind symmetrische oder unsymmetrische Ketone mit vorzugsweise acyclischen aliphatischen, araliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffresten, wobei aber mindestens ein Rest ein nichtaromatischer Rest ist, und/oder Cycloalkanone. Vorzugsweise besitzen die Kohlenwasserstoffreste 1 bis 10 Kohlenstoff atome.

Acyclische aliphatische Reste sind geradkettige oder verzweigte, ungesättigte und vorzugsweise gesättigte Alkylreste, wie z. B.

Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Isobutyl, Nonyl. Araliphatische Reste sind z. B. Benzyl oder Phenäthyl, und aromatische Reste sind z. B.

α- oder ß-Naphthyl und insbesondere Phenyl. Cycloalkanone leiten sich insbesondere von Cyclopentan und Cyclohexan bzw. deren methyl-substituierten Derivaten ab.

Die Ketone können auch durch einen oder mehrere Substituenten, die die Kondensationsreaktion nicht beeinträchtigen, substituiert sein, wie z. B. durch Amino-, Hydroxy-, Alkoxy- oder Alkoxycarbonylgruppen, und/oder auch durch die in den Kondensationsprodukten enthaltenen Säuregruppen.

Beispiele für gesättigte acyclische Ketone sind Aceton, Methyl-äthyi-keton, Methyl-tert.-butyl-keton; für substituierte gesättigte acyclische Ketone Methoxyaceton, Diacetonalkohoi, Acetessigsäureäthylester; für ungesättigte aiiphatische Ketone Methyl-vinyl-keton, Mesityloxid, Phoron; für araliphatische Ketone Acetophenon, 4-Methoxyacetophenon, 4-Acetyl-benzolsulfonsäure; für Diketone Diacetyl, Acetylaceton, Benzoylaceton.

Die Aldehyde und Ketone sind in reiner Form, aber auch in Form von Additionsverbindungen mit dem die Säuregruppen einführenden Stoff, z. B. als Aldehydsulfitaddukt oder als Hydroxy-methansulfinsäuresalz, einsetzbar. Es können auch zwei oder mehrere verschiedene Aldehyde und/oder Ketone eingesetzt werden.

Die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome oder gegebenenfalls Kohlenstoffatome und Heteroatome in den erfindungsgemäß eingesetzten Aldehyden und Ketonen wird so gewählt, daß der hydrophile Charakter der Kondensationsprodukte erhalten bleibt. Sie ist deshalb auch abhängig von der Zahl der Säuregruppen im Kondensationsprodukt, aber auch vom Verhältnis Keton/Aldehyd und den übrigen Komponenten. Die bevorzugte Gesamtzahl beträgt für die Aldehyde 1 bis 11, für die Ketone 3 bis 12.

Das Molverhältnis von Ketonen/Aldehyden/Säuregruppen beträgt im allgemeinen 1/1 bis 6/0,02 bis 2, wobei aber je nach dem speziellen Verwendungszweck auch Abweichungen möglich sind.

Als erfindungsgemäß verwendbare Aminoplastbildner können alle für Aminoplaste, insbesondere zur Kondensation mit Formaldehyd üblichen Aminoplastbildner eingesetzt werden, also insbesondere Melamin und/oder Harnstoff, Guanamide, Dicyandiamid, aber auch z. B. Aminoessigsäure. Als aromatische Verbindungen können erfindungsgemäß alle zur Bildung von Phenolharzen geeigneten Phenole, also insbesondere Phenol, Kresole und Xylenole, verwendet werden, daneben aber auch reaktive substituierte und/oder mehrkernige Aromaten, wie z. B. Naphthalin und dessen Derivate. Anstelle der Aminoplastbildner oder Phenole können auch ganz oder teilweise deren Vorkondensate oder Kondensationsprodukte verschiedenen Kondensationsgrades, insbesondere deren Kondensationsprodukte mit Formaldehyd, verwendet werden, wie z. B. Novola-ke. Ebenso einsetzbar sind Säuregruppen enthaltende Aminoplastbildner und aromatische Verbindungen, wie z. B. Naphthalinsulfonsäuren.

Erfindungsgemäß verwendete Ligninsulfonatharze sind die bei der Behandlung von Holz mit Natriumsulfit (Sulfitverfahren) gebildeten Ligninsulfonate.

Cellulosederivate sind insbesondere Celluloseester, wie z. B. Celluloseacetat, und in erster Linie Celluloseether, wie z. B.

Methylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Hydroxyäthylcellulose und Carboxymethylcellulose.

Der Anteil an Aminoplastbildnern und/oder aromatischen Verbindungen bzw. deren Kondensaten, an Ligninsulfonatharzen und/oder Cellulosederivaten richtet sich insbesondere nach der beabsichtigten Verwendung; er beträgt im allgemeinen 2 bis 50 Gew.-%, insbesondere 10 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das fertige Kondensationsprodukt, wobei aber nach oben oder unten Abweichungen möglich sind.

Aufgrund ihrer Eigenschaften können die erfindungsgemäßen Co-Kondensationsprodukte als Verdickungsmittel, Dispergiermittel, oberflächenaktive Mittel (Tenside), Retentionsmittel, aber auch als Verflüssigungsmittel, insbesondere für wäßrige Systeme, verwendet werden. Die gewünschten Eigenschaften lassen sich dabei durch geeignete Wahl der Ausgangsverbindungen und der Molverhältnisse steuern. Als Beispiele für wäßrige Systeme, in denen erfindungsgemäße Produkte vorteilhaft eingesetzt werden können, seien genannt: Anorganische Bindemittelsuspensionen und -lösungen, Pigment- und Farbstoffdispersionen, Dispergiermittel für Öl-in-Wasser-Emulsionen, wäßrige Kaolin- oder Tonsuspensionen und Öl-Wasser-Kohle-Suspensionen. Infolge ihrer guten Thermostabilität eignen sich die erfindungsgemäßen Co-Kondensationsprodukte auch sehr gut als Zusatzmittel für anorganische Bindemittel. Als Dispergiermittel sind sie beispielsweise zur Herstellung von Fließbeton oder Fließestrich oder zur Verflüssigung von Tiefbohrzementmischungen geeignet, wofür aufgrund der auftrenden hohen Temperaturen eine ausreichende Temperaturbeständigkeit erforderlich ist. Erfindungsgemäße oberflächenaktive Mittel erniedrigen die Oberflächenspannung wäßriger Lösungen und sind z. B. als Schäumerzusatz bei der Herstellung von Schaumbeton geeignet. Ebenso können sie als Luftporen einführende Mittel für Mörtel oder Beton oder als grenzflächenaktiver Zusatz bei der tertiären Erdölförderung Verwendung finden. Als Retentionsmittel eignen sie sich zur Herstellung von Suspensionen hydraulischer Bindemittel, welche gutes Wasserrückhaltevermögen aufweisen (z. B. bei Tiefbohrzementschlämmen oder bei Fliesenklebern), und als Verdickungsmittel eignen sie sich z. B. in der Erdöltechnik sehr gut zur Viskositätserhöhung wäßriger Lösungen oder Suspensionen.

Vorzugsweise werden die Co-Kondensationsprodukte in Form von Lösungen oder Dispersionen, insbesondere in Form wäßriger Lösungen oder Dispersionen, verwendet. Der Feststoffgehalt dieser Zubereitungen beträgt im allgemeinen 10 bis 70, insbesondere 20 bis 50 Gew.-%.

Es können auch zwei oder mehrere der erfindungsgemäßen Co-Kondensationsprodukte mit gleicher, ähnlicher und/oder auch verschiedener Wirksamkeit verwendet werden, oder deren Gemische mit einem oder mehreren bekannten Zusatzmitteln mit gleicher, ähnlicher und/oder verschiedener Wirksamkeit, wie z. B. Gemische mit bekannten Dispergiermitteln, Tensiden oder Betonzusatzmitteln. Auf diese Weise lassen sich die Eigenschaften der Endprodukte oft noch zusätzlich verändern oder differenzieren.

Die vorherrschenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Co-Kondensationsprodukte hängen insbesondere von der Art und dem Molverhältnis der Komponenten ab. Der hydrophile Charakter nimmt mit sinkendem Anteil der Säuregruppen ab, wobei in der Regel bei einem Wert < 0,02 Mol eine vollständige Wasserlöslichkeit nicht mehr zu erzielen ist. Für Dispergiermittel eignen sich als Carbonylverbindungen vorzugsweise Formaldehyd, Glyoxal und Aceton, und ein Verhältnis Keton/Aldehyd/Säuregruppen von 1/2 bis 4/0,25 bis 0,75, für oberflächenaktive Stoffe vorzugsweise Aldehyde und Ketone mit längeren Alkylresten oder mir Aralkylresten, die mindestens mehr als ein Kohlenstoffatom enthalten, und ein Verhältnis Keton/Aldehyd/Säuregruppen von 1/1 bis 6/0,05 bis 1, und für Retentions- und Verdickungsmittel Aldehyde und Ketone mit Alkylresten, die bis zu 3 Kohlenstoffatome enthalten, und ein Molverhältnis Keton/Aldehyd/Säuregruppen von 1/2 bis 6/0,6 bis 2. Weiterhin bestimmt die Art der Co-Kondensationskomponente die vorherrschenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Co-Kondensationsprodukte: Umsetzung des Keton-Aldehyd-Harzes mit Aminoplastbildner, aromatischen Verbindungen und/oder deren Kondensationsprodukte bewirkt eine Verbesserung der Dispergiereigenschaften, während durch Co-Kondensation mit Cellulosederivaten Retentions- bzw. Verdickungswirkung des Harzprodukts erzielt werden kann. Der Einbau von Ligninsulfonatharzen bedingt sowohl eine Erhöhung der Dispergierwirkung als auch der oberflächenaktiven Eigenschaften. Durch eine Kombination der für die spezifischen Eigenschaften vorzugsweise angewandten Bedingungen, z. B. durch Kombination der für eine bestimmte Eigenschaft besonders geeigneten Art der Ausgangsmaterialien mit dem für eine andere Art bevorzugten Molverhältnis können auch Mischeigenschaften erzielt werden. Gegenstand der Erfindung ist deshalb auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Mittel als Verdickungsmittel, Retentionsmittel, oberflächenaktives Mittel, Dispergiermittel und/oder Verflüssigungsmittel, insbesondere als Zusatzmittel für wäßrige Systeme. Die erfindungsgemäßen Kondensationsprodukte können durch Umsetzung der Komponenten unter alkalischen pH-Wertbedingungen erhalten werden, wobei nach Art einer Eintopfreaktion vorgegangen werden kann. Im allgemeinen wird der Aldehyd zu einer Lösung oder Suspension der restlichen Komponenten zugegeben; es sind aber auch andere Verfahrensvarianten möglich, wie z. B. Zugabe der Co-Kondensations-Komponente und/oder des Ketons, Zugabe eines Gemisches aus Aldehyd und Säuregruppen einführender Verbindung oder (z. B. im Falle von Sulfit) einer Verbindung des Aldehyds mit der Säuregruppen einführenden Verbindung, Zugabe eines Gemisches aus Keton und Säuregruppen einführender Verbindung oder einer Verbindung des Ketons mit der Säuregruppen einführenden Verbindung zu den restlichen Komponenten, oder gleichzeitiges Vorlegen aller Komponenten.

Die Reaktion springt im allgemeinen bereits bei gelindem Erhitzen an und verläuft dann exotherm, so daß in der Regel gekühlt wird. Zur Erzielung eines gleichmäßigen Produkts oder insbesondere beim Einsatz von weniger reaktionsfähigen Ausgangsprodukten ist eine Nacherhitzung zweckmäßig, die bis zu mehreren Stunden dauern kann.

Die Umsetzung wird im allgemeinen bei einem pH-Wert von 7 bis 14 durchgeführt, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 12. Die ρH-Werteinstellung kann z. B. durch Zugabe von Hydroxiden von ein- oder zweiwertigen Kationen oder durch Vorlegen eines Säuregruppen einführenden Stoffs, wie z. B. von Natriumsulfit, erfolgen, welcher in wäßriger Lösung unter alkalischer Reaktion hydrolysiert.

Die Umsetzung kann sowohl in homogener als auch in heterogener Phase durchgeführt werden. Als Reaktionsmedium wird in der Regel Wasser oder ein Gemisch mit Wasser verwendet, wobei der Anteil des Wassers vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% beträgt. Als nichtwäßrige Lösungsmittelzusätze kommen insbesondere polare organische Lösungsmittel in Betracht, wie z. B. Alkohole oder Säureester. Die Umsetzung kann sowohl im offenen Gefäß als auch im Autoklaven durchgeführt werden, wobei es zweckmäßig sein kann, in einer Inertgasatmosphäre, z. B. unter Stickstoff, zu arbeiten.

Die Co-Kondensationsprodukte können, wenn erwünscht, aus ihren nach der Umsetzung erhaltenen Lösungen oder Dispersionen z. B. durch Einengen am Rotationsverdampfer oder durch Sprühtrocknung isoliert werden. Die erhaltenen Lösungen oder Dispersionen können aber auch als solche direkt verwendet werden.

Als Aldehyd- und Keton-Ausgangsmaterialien werden die vorstehend genannten Aldehyde und Ketone eingesetzt, wobei auch Gemische von Ketonen und/oder Aldehyden eingesetzt werden können. Die Aldehyde und Ketone können sowohl in reiner Form als auch als Verbindung mit dem Säuregruppen einführenden Stoff (z. B. als Bisulfit-Additionsverbindung) zum Einsatz gelangen. Sie können sowohl in wäßriger als auch in nichtwäßriger, beispielsweise alkoholischer Lösung vorgelegt oder zugegeben werden. Die Umsetzung verläuft bei Aldehyden oder Ketonen mit niedriger Alkylkette besonders rasch und exotherm, während bei Verbindungen mit sterisch anspruchsvollen Substituenten wie z. B. Methyl-iso-butyl-keton oder Benzylaceton, zur vollständigen Umsetzung eine lange thermische Nachbehandlung erforderlich ist.

Als Säuregruppen einführende Verbindungen können alle unter den Kondensationsbedingungen die Säuregruppen einführenden Verbindungen eingesetzt werden, wie z. B. die reinen Säuren, Salze der Säuren mit ein- bis dreiwertigen anorganischen oder organischen Kationen oder Additionsverbindungen, insbesondere Additionsverbindungen mit den erfindungsgemäß verwendeten Aldehyden und Ketonen. Beispiele dafür sind Sulfite, Hydrogensulfite, Pyrosulfite, Bisulfit-Additionsverbindungen von Aldehyden oder Ketonen, Amidosulfonsäuresafze, Taurin-Salze, Sulfonsäuresalze; Hydroxymethansulfinsäuresalze; Aminoessigsäuresalze; Phosphorigsäuresalze. Die Säuregruppen können aber auch ganz oder teilweise durch Säuregruppen enthaltene AminoplastbTldner, aromatische Verbindungen und/oder deren Kondensate, oder durch entsprechende Säuregruppen enthaltende Ligninsulfonate und/oder Cellulosederivate eingeführt werden.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung näher, ohne sie darauf zu beschränken. Wenn nicht anders angegeben, bedeuten Teile und Prozentangaben Gewichtsteile und Gewichtsprozent.

Beispiel 1 Dispergiermittel

In einem Rührbehälter mit Innenthermometer und Kondensator werden in der angegebenen Reihenfolge

1 800 Gew.-Teile Wasser 630 Gew.-Teile Natriumsulfit 378 Gew.-Teile Melamin sowie 406 Gew.-Teile Aceton

vorgelegt und bis zum Auftreten von Acetonrückfluß erhitzt.

Zu dieser weißen Suspension von etwa 60 ⁰C tropft man aus einem Vorratsgefäß 3000 Gew.-Teile 30%iger Formaldehydlösung, wobei die Temperatur des Ansatzes bis zum Ende des Formalineintrags auf 95"C ansteigen soll.

Im Anschluß an die Formalinzugabe erfolgt eine 30 Minuten dauernde thermische Nachbehandlung des Ansatzes bei 95°C, worauf die Lösung abgekühlt und auf einen schwach alkalischen pH-Wert eingestellt wird.

Man erhält eine tiefrote und niedrigviskose Lösung mit einem Feststoffgehalt von 32%. Das Produkt wirkt als Dispergiermittel für Zementschlämmen.

Beispiel 2 Dispergiermittel

In einem Rührbehälter mit Innenthermometer und Kondensator werden

1 000 Gew.-Teile Wasser

8 400 Gew.-Teile 30%iger Formaldehydlösung 3 500 Gew.-Teile Melamin

2 800 Gew.-Teile Natriumpyrosulfit sowie 732 Gew.-Teile 20%iger Natronlauge

vorgelegt und nach dem in der deutschen Auslegeschrift 2 359 291 beschriebenen Verfahren ein alkalisches Melaminharz-Vorkondensat hergestellt.

Zu dieser Vorlage fügt man bei 50⁰C weitere

3 000 Gew.-Teile Wasser

3 150 Gew.-Teile Natriumsulfit sowie 2 900 Gew.-Teile Aceton

und erhitzt bis zum Auftreten eines Acetonrückflusses. Anschließend werden aus einem Vorratsgefäß 15 000 Gew.-Teile 30%iger Formaldehydlösung eingespeist, wobei die Temperatur des Ansatzes bis zum Ende der Formalinzugabe auf 95⁰C ansteigen soll.

Im Anschluß an den Formalineintrag führt man eine 30 Minuten dauernde thermische Nachbehandlung des Ansatzes bei 90 bis 95⁰C durch, kühlt dann ab und stellt einen schwach alkalischen pH-Wert ein.

Das dünnflüssige Co-Kondensat weist einen Feststoffgehalt von 34% auf und besitzt Dispergierwirkung.

Beispiel 3 Dispergiermittel

Im Rührbehälter von Beispiel 1 werden nacheinander

5 830 Gew.-Teile Wasser 1 334 Gew.-Teile festes Natriumhydroxid 1 250 Gew.-Teile Aminoessigsäure 1 567 Gew.-Teile Phenol sowie 967 Gew.-Teile Aceton

vorgelegt und bis zum Eintreten von Acetonrückfluß erhitzt.

Zu dieser Vorlage läßt man aus einem Vorratsgefäß insgesamt 5 000 Gew.-Teile 30%iger Formaldehydlösung einfließen, wobei die Temperatur des Ansatzes bis zum Ende des Formalineintrags auf 98"C ansteigen soll.

Im Anschluß an den Formalineintrag wird die Lösung noch 1 Stunde bei 95 ⁰C gehalten und nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur schwach alkalisch eingestellt.

Die orangerote niedrigviskose Harzlösung weist einen Feststoffgehalt von 36% auf und erniedrigt die Viskosität wäßriger Zementschlämmen.

Beispiet 4 Oberflächenaktives Mittel

Der Rührbehälter von Beispiel 1 wird in der angegebenen Reihenfolge mit

1 000 Gew.-Teilen Wasser 350 Gew.-Teilen einer 56%igen Calciumsulfitablauge

der Fa. Chemiefaser Lenzing

(Österreich)

315 Gew.-Teilen Natriumsulfit sowie 360 Gew.-Teilen Methylethylketon

beschickt und diese Vorlage auf 60⁰C aufgeheizt.

Anschließend setzt man aus einem Vorratsgefäß insgesamt 1250 Gew.-Teile 30%iger Formaldehydlösung zu dieser Vorlage, wobei die Temperatur des Ansatzes auf 95⁰C ansteigen soll.

Nach beendigtem Formalineintrag schließt sich eine 15 Minuten dauernde thermische Nachbehandlung des Reaktionsproduktes bei 95⁰C an, bevor auf Raumtemperatur abgekühlt und ein schwach alkalischer pH-Wert eingestellt wird.

Das in der dunkelbraunen Lösung enthaltene Co-Kondensationsprodukt besitzt grenzflächenaktive Eigenschaften und erniedrigt

z. B. die Oberflächenspannung von Wasser.

Beispiel 5 RetentionsWerdickungsmittel Im Rührbehälter nach Beispiel 1 werden

1 000 Gew.-Teile Wasser 25 Gew.-Teile Natriumsulfit 30 Gew.-Teile der Hydroxyethylcellulose

„Tylose H 300 P" von Hoechst sowie 44 Gew.-Teile Aceton

vorgelegt, unter kräftigem Rühren auf 56°C erwärmt und zu dieser Vorlage insgesamt 150 Gew.-Teile 30%iger Formaldehydlösung zugesetzt, wobei die Temperatur des Ansatzes auf 90⁰C ansteigen soll.

Nach beendigtem Formalineintrag kondensiert man 1 Std. bei 95°C. Dabei muß die Lösung nach Maßgabe des Kondensationsfortschrittes mit insgesamt 750 Gew.-Teilen Wasser verdünnt werden, um die Rührfähigkeit des Ansatzes zu erhalten.

Das orangerote Co-Kondensat weist bei 20⁰C und einem Feststoff gehalt von 6% eine Brookfield-Viskosität von 70000 cP auf. Es verleiht Zementschlämmen gutes Wasserrückhaltevermögen.

Beispiel 6 Retentions-ZVerdickungsmittel Das Reaktionsgefäß von Beispiel 1 wird mit

1 500 Gew.-Teilen Wasser 252 Gew.-Teilen Natriumsulfit 90 Gew.-Teilen Harnstoff sowie 435 Gew.-Teilen Diacetonalkohol

beschickt, auf 60⁰C erwärmt und insgesamt 1500 Gew.-Teile 30%iger Formaldehydlösung zugesetzt. Während des Formalineintrags sorgt man für ein Ansteigen der Temperatur auf 90 bis 95 ⁰C.

Im Anschluß an die Formalinzugabe führt man ein 90 Minuten dauerndes Nacherhitzen des Ansatzes bei 95⁰C durch. Dabei wird die Lösung nach Maßgabe des Kondensationsfortschritts mit insgesamt 500 Gew.-Teilen Wasser verdünnt, um ihre Rührfähigkeit zu erhalten. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird schließlich ein schwach alkalischer pH-Wert eingestellt.

Die rote Lösung des Co-Kondensationsproduktes besitzt einen Feststoffgehalt von 24% und eine Brookfield-Viskosität von 300000 cP (20⁰C). Das Produkt verdickt wäßrige Zementschlämmen und wirkt als Retentionsmittel.

Claims (2)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Verwendung von Co-Kondensationsprodukten von Keton-Aldehyd-Harzen, die durdh Co-Kondensation von Ketonen und Aldehyden mit Säuregruppen einführenden Verbindungen und mit Aminoplastbildnern, aromatischen Verbindungen und/oder deren Kondensationsprodukten mit Ligninsulfonatharzen und/oder mit Cellulosederivaten erhalten wurden, gekennzeichnet dadurch, daß sie als Verdickungsmittel, Retentionsmittei, oberflächenaktives Mittel, Dispergiermittel und/oder Verflüssigungsmittel, insbesondere für wäßrige Systeme eingesetzt werden.
2. 2. Verwendung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Co-Kondensationsprodukte als Säuregruppen Carboxy-, Phosphono-, Sulfino-, Sulfo-, Sulfamido-, Sulfoxy-, Sulfoalkyloxy-, Sulfinoalkyloxy- und/oder Phosphonooxygruppen enthalten.