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Kunstharze und künstlicher Schellack. Einfache Rezepte und Tipps

Verzeichnis / Fabriktechnik zu Hause - einfache Rezepte

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Verschiedene natürliche Harze werden häufig in der Lackindustrie eingesetzt. Da ihre Produktionsquelle nach und nach abnimmt, werden sie zu technisch unzugänglichen Produkten. Dieser Umstand war der Grund für die Entstehung eines neuen Zweiges der chemischen Industrie, nämlich der Herstellung von Kunstharzen.

Die Herstellung des letzteren umfasst die Beschaffung künstlicher Schellack oder Novolake, wie sie auch genannt werden. Die Herstellung dieser Produkte basiert hauptsächlich auf der Kondensation von Phenol und seinen Derivaten mit Formaldehyd oder anderen Aldehyden.

Reaktionsprodukte von Phenol mit Formaldehyd

Es ist seit langem bekannt, dass durch die Wechselwirkung (Kondensation) von Formaldehyd mit Phenolen verschiedene harzige Verbindungen entstehen. Diese Harze weisen je nach Reaktionsbedingungen, Mengenverhältnis der aufgenommenen Produkte sowie Zusammensetzung des kondensierenden Stoffes (Katalysators) unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften auf. Einige von ihnen sind schmelzbar und lösen sich leicht in Alkohol, Aceton, wässriger Natronlauge usw. und werden als Novolake oder künstliche Schellacke verwendet. Andere sind unlöslich, unschmelzbar und dienen als Ziermaterial für verschiedene Zwecke (Bakelit, Resinit usw.).

Hauptrohstoffe

Phenol oder Karbolsäure im Kohlenteer ist ein braunes Öl mit einem sehr stechenden Geruch. Reines Phenol ist eine kristalline Masse mit einem Schmelzpunkt von 45,5 °C und einem Siedepunkt von 182,9 °C. Kunstharz

Kresol – Methylphenole C6H4CH3OH – kommt in Steinkohle und Braunkohlenteer vor. Es gibt drei isomere Formen von Kresolen: Orthokresol, Parakresol und Metakresol.

Orthokresol bildet farblose Kristalle, riecht nach Phenol. Schmelzpunkt - 31 °C; Siedepunkt - 188 °C.

Formaldehyd ist ein farbloses, ätzendes, wasserlösliches Gas, das bei der Oxidation von Methanol entsteht. Es wird in Form von Formalin verkauft, einer Lösung von Formaldehyd in Wasser, die üblicherweise 40 % davon enthält. Aktuelle Studien haben gezeigt, dass anstelle von Phenol und Kresolen auch Derivate dieser Stoffe eingenommen werden können. Anstelle von Formaldehyd - andere Aldehyde sowie Ketone.

Kondensationsmittel oder Katalysatoren

Kondensationsmittel wirken als Katalysatoren, d.h. nehmen nur vorübergehend an der Reaktion teil. Am Ende der Reaktion werden diese Substanzen manchmal aus dem resultierenden Produkt entfernt. Unterscheiden Sie zwischen sauren und basischen Katalysatoren. Zu den sauren Mitteln gehören Säuren, saure Salze und im Allgemeinen alle Salze, die bei Hydrolyse eine Säurereaktion hervorrufen können. Ammoniumchlorid (Ammoniak) bezieht sich auf saure Katalysatoren, da bei der Einwirkung von Formaldehyd Salzsäure freigesetzt wird.

Zu den alkalischen Wirkstoffen gehören Alkalien und alkalireaktive Salze sowie Salze, die sich bei Hydrolyse in eine schwache Säure und eine starke Base aufspalten. Laut Bachelands Forschung fördern saure Katalysatoren die Bildung von Schellacken, während Alkalien Harze vom Typ Bakelit bevorzugen.

Der Prozess der Gewinnung von Schellack

Um Schellackharz zu erhalten, nehmen Sie:

• Phenol 50 gew. Std;
• Formaldehyd von 40 bis 60 Gew. Std;
• Salzsäure von 1 bis 5 Gew. h.

Alle Komponenten werden in einen Behälter geeigneter Größe gegeben. Mit einer ausreichenden Menge an kondensierenden Substanzen kann die Reaktion bei normaler Temperatur beginnen und das flüssige Gemisch wird in zwei Schichten getrennt: eine wässrige Schicht, die aus abgetrenntem Wasser und wasserlöslichen Substanzen besteht, und eine ölige Schicht, die die anfänglichen Kondensationsprodukte enthält. Um die Reaktion zu beschleunigen, wird die Mischung in der Praxis leicht erhitzt.

Um den Verlust flüchtiger Bestandteile aus der Mischung zu vermeiden, erfolgt das Erhitzen in einem geschlossenen Gefäß, das mit einem nach hinten versetzten Kühler ausgestattet ist, d. h. die im Rohr aufsteigenden Dämpfe werden durch Wasser gekühlt und strömen, wenn sie zu einer Flüssigkeit kondensieren zurück in den Reaktionskessel.

Wenn das Öl wärmer wird, erhöht sich die Viskosität der Ölschicht. Das Erhitzen wird beendet, wenn eine dicke Konsistenz erreicht ist. Die ölige Masse kann von der wässrigen Schicht abgetrennt werden, oder das Ganze kann einer Verdampfung unterzogen werden, bis die Masse bei normaler Temperatur fest ist und somit auf die Trennung der Schichten verzichtet werden kann. Die so erhaltene Masse ist farblos oder gelb, schmilzt, sticht leicht und ist in Alkohol, Aceton, Phenol und Natronlauge löslich.

Produktionsmethode

Nach diesem Verfahren wird künstlicher Schellack wie folgt hergestellt:

Mischen Sie 10 Gew.%. Stunden Orthokresol, 7 Gew. einschließlich handelsüblichem Formalin (enthält 40 % Formaldehyd), 10 Gew. Stunden Wasser und fügen Sie 0,4 Gew. hinzu. einschließlich starker Salzsäure. Die resultierende Mischung wird mehrere Stunden unter ständigem Rühren erhitzt. Das erhaltene harzige Produkt wird vom wässrigen Teil abgetrennt und mit heißem Wasser oder längerer Dampfeinwirkung gewaschen.

Das so erhaltene Harz ist gelb bis hellbraun gefärbt und in Methylalkohol, Aceton, Schwefelkohlenstoff, Ether, Chloroform usw. leicht löslich; löslich in verdünnten Alkalien, schwieriger löslich in Benzol und Terpineol; unlöslich in Terpentin, Fettsäuren und Ölen. Auf künstlichem Schellack hergestellte Lacke ergeben eine schnell trocknende, sehr glänzende Oberfläche.

Das folgende Verfahren zielt darauf ab, Kondensationsprodukte von Phenol oder seinen Homologen mit Aldehyden zu erhalten und diese Produkte zur Herstellung von Lacken zu verwenden.

Bei der Kondensation von Kresolen mit Formaldehyd in Gegenwart von Alkalien entstehen Produkte, die nur in Alkohol löslich sind und daher beispielsweise nicht mit in Alkohol unlöslichen Harzen mischbar sind. Ihre Alkohollösungen können beim Erhitzen als Lacke zum Beschichten von Metallen dienen, sie eignen sich jedoch nicht zum Beschichten von elastischen Gegenständen wie Fasern, dünnem Eisen, Planen, Pappe usw. Wenn die Kondensation in Gegenwart von essigsaurem Bleisalz durchgeführt wird, dann Man erhält ein Produkt, das in Alkohol und Benzol löslich ist, mit gewöhnlichen Harzen mischbar ist und beim Erhitzen harte, elastische Überzüge ergibt.

Beispiel:

• Kresolsäure 100 gew. Std;
• Formalin 40 % 130 gew. Std;
• Bleisalz 15 gew. h.

Alles wird in einem Gefäß mit Kühlschrank zum Kochen gebracht; Sobald der Moment der Kondensation (dicke, aushärtende Masse) erreicht ist, wird die Erwärmung gestoppt, der Lack von der wässrigen Schicht getrennt und auf die gewünschte Dichte gekocht.

Autor: Korolev V.A.

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