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DE1045654B - Verfahren zur Herstellung von stickstoff- und phosphorhaltigen Polykondensationsprodukten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von stickstoff- und phosphorhaltigen Polykondensationsprodukten

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Publication number
DE1045654B
DE1045654B DEA22426A DEA0022426A DE1045654B DE 1045654 B DE1045654 B DE 1045654B DE A22426 A DEA22426 A DE A22426A DE A0022426 A DEA0022426 A DE A0022426A DE 1045654 B DE1045654 B DE 1045654B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
parts
water
nitrogen
phosphorus
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEA22426A
Other languages
English (en)
Inventor
Jane Warren
Wilson Alvin Reeves
John Daulton Guthrie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Solvay Solutions UK Ltd
Original Assignee
Albright and Wilson Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Albright and Wilson Ltd filed Critical Albright and Wilson Ltd
Publication of DE1045654B publication Critical patent/DE1045654B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G79/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule
    • C08G79/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule a linkage containing phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • C08G79/06Phosphorus linked to carbon only
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/667Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing phosphorus in the main chain

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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Stickstoff- und phosphorhaltigen Polykondensationsprodukten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von feste Nitrilomethylolphosphorgruppen enthaltenden Polykondensationsprodukten, die noch nicht ganz auspolymerisiert sind, sich in Wasser dispergieren bzw. lösen und gegen ein Auspolymerisieren wäh-
    rend der Aufbewahrung beständig sind. Unter de @s
    Ausdruck »Nitrilomethylolphosphorgruppen entha
    tendes Polykondensationsprodukt,°@ soll ein vernetzte
    Polymerisat verstanden @verden,''in dem sich wieder- '
    holende Struktureinheiten aus Trimethylenphosphinoxyd- (-C H2)3 P O oder Tetramethylenphosphonium.-Salzresten (-CH2)4PA vorhanden sind, wobei A ein Anion, z. B. Chlor-, Acetation od. dgl., ist und die Phosphoratome über - C H2 und - C H2 O C H"-Bindungen an dreiwertige Stickstoffatome gebunden sind.
  • In dem Patent 961658, das sich auf verschiedene Nitrilomethylolphosphorpolymerisate bezieht, sind Verfahren zu dessen Herstellung in Form von polymerisierbaren Flüssigkeiten oder hitzehärtenden, festen Harzen behandelt. Hiernach werden Phosphorverbindungen allgemein mit Stickstoffverbindungen in einem wäßrigen Medium umgesetzt, bis eine viskose, wäßrige Lösung eines flüssigen oder festen Polymerisates oder ein in der Wärme erhärtendes Harz gebildet ist. Die wäßrigen Lösungen dieser Polymerisate neigen, selbst wenn sie viskose Flüssigkeiten darstellen, dazu, weiterztzpolymerisieren, und werden oft bei der Lagerung unter gewöhnlichen Bedingungen innerhalb weniger Stunden in hitzehärtende Harze umgewandelt.
  • Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Phosphor und Stickstoff enthaltenden Polymerisaten anzugeben, die in Wasser löslich bzw. dispergierbar sind und weiterpolymerisieren bzw. mit weiteren Stickstoff- oder Phosphorverbindungen ohne Zugabe von Katalysatoren reagieren können, aber während der Lagerung unter gewöhnlichen Bedingungen beständig sind; insbesondere
    sollen Kunststoffpulver geschaffen werden, die i
    wesentlichen aus solchen reaktionsfähigen wasserlö
    lichen Polymerisaten bestehen und4während der La?.
    gerung beständig sind.
  • Solche weiterkondensierbare Produkte, die mindestens eine Methylolgruppe an, einem Phosphoratom gebunden enthalten und aus einem Tetraoxyrnethylphosphoniumsalz .oderTrioxymethylphosphinoxyd mit wenigstens einer stickstoffhaltigen, mindestens zwei reaktionsfähige, an einem .oder mehreren der dreiwertigen Stickstoffatflwe gebundeneWasserstoffatome und/oder Methylolgruppen enthaltende Verbindung oder mit den unvollständigenKondensationsprodukten der Phosphor- und Stickstoffverbindung erhalten wer-
    den, lassen sich erfindungsgemäß dadurch hersteilent,
    daß man die Ausgangsstoffe in etwa 40 bis 50 G,C@@,
    wichtsprozent Wasser, bezogen auf die erhaltene Lösung bei einem pH-Wert von etwa 5,5 oder darunter löst, die Lösung bis zum Reaktionsbeginn, erwärmt, dabei den pH-Wert unter etwa 5,5 hält und die Realktion unterbricht, bevor beträchtliche Mengen ungelösten Polymerisates gebildet werden. Danach isoliert man das lösliche, weiterkondensierbare Polymerisat, das mindestens eine Methylgruppe an einem Phosphoratom gebunden enthält, und entwässert unterhalb von. 45° C.
    J#r#Für das vorliegende Verfahren hat sich das Phos-
    niumchlorid besonders bewährt, doch können auch
    er e Phosphoniumsaize, z. B. das Acetat, Phosphat,
    ' ' ormiat oder Sulfat, verwendet zv erden_
    Bei dem vorliegenden Verfahren läßt man erfindungsgemäß die. Reaktion zwischen den Phosphorverbindungen und den Stickstoffverbindungen nur teilweise ablaufen. Im allgemeinen wird dieSteuerung der Reaktion erreicht, indem man 1_ die Umsetzung der Reaktionsteilnehmer in einem wäßrigen Medium vornimmt, Z. den pH-Wert des Reaktionsmediums praktisch während der ganzen Reaktion auf 5,5 oder weniger hält,
    . die Reaktion beendet, bevor beträchtliche Mengen
    ,ungelöster Polymerisate gebildet werden.
    Die Reaktion wird völlig beendet durch die Isolierung der Polymerisate. Es kann aber der 'Isolierung gegebenenfalls eine Erniedrigung derReaktionstemperatur - und/oder eine Verdünnung -des Reaktionsmediums vorangehen. . .
  • Im allgemeinen isoliert man die Polymerisate so, daß man das Lösungsvermögen des Reaktionsmediums für Nitrilomethylolphosphorpolymerisate erniedrigt und die ungelösten Polymerisate aus dem Reaktionsinedium abtrennt. Dies kann etwa so geschehen, daß man das Reaktionsmedium in eine evakuierteKammer einspritzt, wobei die flüchtigen Komponenten des Mediums schnell von den Polymerisaten abdestillieren. Die erzeugten Polymerisate bestehen aus relativ großen Molekülen mit einer merklichen, aber begrenzten Löslichkeit in dem wäßrigen Reaktionsmedium. Das Lösungsvermögen des Mediums für die Polymerisate kann z. B. dadurch erniedrigt werden, daß man das wäßrige Lösungsmittel mit einer verhältnismäßig großen Menge eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels, etwa mit einem niederen aliphatischen Alkohol, vermischt, in dem die Polymerisate weniger löslich sind als in Wasser, oder daß man das wäßrige Medium mit einer organischen Salzlösung, z. B. mit 95 o/oigem Alkohol, der mit Natriumchlorid gesättigt ist, verdünnt. Das Lösungsvermögen kann auch herabgesetzt werden, indem man den pA-Wert des wäßrigen. Mediums durch Zugabe einer in Wasser löslichen basischen Verbindung, die gegenüber den Polymerisaten inert ist, auf über 5,5 erhöht, z. B. mit einer tertiären Base öder einem löslichen Salz einer schwachen Säure mit einer starken Base, z. B. .\?atriumacetat, weiter indem man die Temperatur des Reaktionsmediums bis auf eine Temperatur über dessen Gefrierpunkt erniedrigt.
  • Im allgemeinen wird die Entwässerung der isolierten Polymerisate, ohne. eine merkliche weitere Polymerisation hervorzurufen; vorgenommen; indem man die Polymerisate von praktisch allen mitgerissenen, nicht umgesetzten Reaktionsteilnehmern befreit und praktisch ohne Wärmezufuhr- trocknet.
  • Die Polymerisate können von den Verunreinigungen etwa durch Zentrifugieren oder Auswaschen mit kaltem Wasser oder einer mit Wasser mischbaren inerten Flüssigkeit befreit werden. Ein bevorzugtes Verfahren besteht darin, daß man das Wasser im Vakuum entfernt, die Polymerisate mit einer gegenüber den Polymerisaten inerten, mit Wasser mischbaren organischen Flüssigkeit, wie Äthanol, auswäscht und die Waschflüssigkeit abdampft.
  • Beispiele für geeignete Stickstoffverbindungen sind: erstens organischeAminoverbindungen, wie Harnstoff und Harnstoffderivate, z. B. Methylolharnstoffe, alkylierte Methylolharnstoffe, Oxalylharnstoff, Hydantoin; Melamin und Melaminderivate, z. B. Methylolmelamine, alkylierte Methylolmelamine, alkylierte oder alkarylierte Melamine sowie Guanidin; zweitens aliphatische Amine, wie Äthylamin, Äthylendiamin, Allylamin, Cetylamin; drittens Amide, wie Formamid, Butyramid, Octadecylamid, Dicyandiamid, Acrylamid, und viertens Aminosäuren, wie Glycin, Lysin, Arginin. Gegebenenfalls kann die Stickstoffverbindung auch das Reaktionsprodukt einer der obenerwähnten Stickstoffverbindungen mit einem Tetra-(oxymethyl)-phosphoniumsalz oder mit Tris-(oxymethyl)-phosphinoxyd sein, wobei sie vorzugsweise zwei Methylolgruppen enthalten soll.
  • Die Polymerisate können durch Umsetzung der Phosphorverbindungen mit einer oder mehreren der Stickstoffverbindungen, gegebenenfalls zusammen mit Formaldehyd, erhalten werden. Im letztgenannten Fall kann die Phosphorverbindung zweckmäßig vor der Reaktion mit Formaldehyd mit den Stickstoffverbindungen unvollständig umgesetzt sein, oder die Stickstoffverbindungen können vor der Reaktion mit den Phospborverbindungen mit Formaldehyd unvollständig umgesetzt werden, oder es können die Phosphorverbindungen, die Stickstoffverbindungen und das Formaldehyd gleichzeitig umgesetzt werden.
  • Melamin, Harnstoff, wasserlösliche Methylolmelamine und Methylolharnstoffe sind bevorzugte Stickstoffverbindungen, Tetra-(oxymethyl)-phosphoniumchlorid sowie Gemische dieser Verbindung mit Tris- (oxymethyl) -phosphinoxyd sind bevorzugte Phosphorverbindungen.
  • Kondensationspolymerisate aus Tetra-(oxymethyl)-phosphoniumchlorid und Tris-(oxymethyl)-phosphinöxyd mit den Stickstoffverbindungen werden vorzugsweise hergestellt durch Rühren eines Gemisches der Phosphor- und Stickstoffverbindungen mit Wasser und Erhitzen, bis Polymerisation eintritt. Die für das mittlere Molekulargewicht und die Eigenschaften des Produktes erforderlichen Mengen der Phosphor- und Stickstoffverbindungen können leicht festgestellt werden, wenn man berücksichtigt, daß erstens Tetra-(oxymethyl)-phosphoniumsalze tetrafunktionell sind und Tris-(oxymethyl)-phosphinoxyd trifunktionell ist, daß zweitens eine Methylolgruppe der Phosphorverbindung mit -einem Wasserstoffatom oder einer Methylolgruppe, - die an ein- dreiwertiges Stickstoffatom der Stickstoffverbindung gebunden ist, kondensiert und daß drittens die erwähnten Phosphorverbindungen in Gegenwart von neutralen Carbonaten, z. B. Calciumcarbonat, Alkalicarbonaten, wie Natriumcarbonat, Alkalihydroxyden, tertiären Aminen, wie Triäthanolamin, und Basen ganz allgemein kondensieren.
  • Für die Polymerisation von Tetra-(oxymethyl)-phosphoniumchlorid verwendet man beispielsweise mit Melamin 1 Mol Phosphorverbindung pro 0,2 bis 2 Mol, vorzugsweise 0,3 bis 1,3 Mol Aminoverbindung. Bei der Polymerisation von Melamin mit Tris-(oxymethyl)-phosphinoxyd verwendet man auf 1 Mol Phosphorverbindung 0,15 bis 2 Mol, vorzugsweise 0,3 bis 1,0 Mol Aminoverbindung. Das erwähnte Phosphinoxyd kann auch in situ hergestellt werden. Bei der Polymerisation von Tris-(oxymethyl)-phosphinoxyd mit Harnstoff trifft auf 1 Mol Phosphorverbindung 0,25 bis 3 Mol, vorzugsweise 0,6 bis 2,0 Mol Harnstoff. Bei der Polymerisation mit Acrylamid beträgt das Molverhältnis 1 Mol des Phosphinoxyds pro 0,5 bis 4 Mol, vorzugsweise 1,0 bis 2,5 Mol, der Stickstoffverbindung.
  • Um die Löslichkeit der Polymerisate in Lösungsmitteln für Oberflächenüberzüge, wie Terpentin, niedere Fettsäureester u. dgl., zu verbessern, können diese Polymerisate in der Weise modifiziert werden, daß man sie einfach in Gegenwart eines Alkanols mit etwa 4 bis 7 Kohlenstoffatomen, wie Äthanol, Butanol, Hexanol oder Heptanol, erhitzt. Eine solche Behandlung führt zur Anlagerung von Alkoxygruppen an die Moleküle der Polymeren und erhöht die Löslichkeit dieser Polymerisate ganz allgemein in nichtpolaren organischen Verbindungen merklich.
  • Die nach der Erfindung erhaltenen festen, inWasser dispergierbaren, reaktionsfähigen Nitrilomethylolphosphorpolymerisate sind besonders als Mittel zum 'Feuerfestmachen von Textilfasern geeignet. Auch für das Mischen mit Formschmiermitteln, Weichmachern ü. dgl. sowie für das Spritzguß- und Formpreßverfahren sind die Polymerisate verwendbar. Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Die darin angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
  • Beispiel l 3 Teile Tetra- (oxymethyl) -phosphoniumchlorid wurden in 10 Teilen Wasser gelöst und 1,1 Teile Melamin zugefügt. Beim Erhitzen des Gemisches bis nahe zum Sieden bildete sich eine klare Lösung. Dann wurden 3 Teile Harnstoff zugegeben und die Lösung 1.5 Minuten gekocht. Der pH-Wert betrug anfangs 4,4. Nach 10- bis 15minütigem Abkühlen wurde die Lösung (p$=4,6) in 400 Volumteile 95%iges Äthanol gegossen. Die entstehende körnige weiße Fällung wurde gut gerührt, abfiltriert, mit 95%igem Äthanol gewaschen und an der Luft getrocknet. Sie war nach 24 Stunden bei Raumtemperatur an der Luft völlig löslich. Nach 3 bis 4 Wochen langem Stehen an der Luft hatte die Löslichkeit nur wenig abgenommen. Beispiel 2 110,7 Teile Tetra-(oxyinethyl)-phosphoniumchlorid wurden in 171 Teilen Wasser gelöst, 13,3 Teile Melamin eingerührt und das Gemisch (p],=4,2) stark gerührt, während man es 6 Minuten lang auf 85 bis 87° C erhitzte. Nach einer weiteren Minute bei 85 bis 87° C entstand eine klare Lösung (LösungA), die 5 Minuten lang bei 87 bis 93° C erhitzt und dann schnell auf Raumtemperatur abgekühlt wurde (p$=3,28).
  • Es wurde zu einem Teil der Lösung A so viel wäßrige 20%ige Natronlauge zugegeben, bis, der pH-Wert 7,4 erreicht hatte. Der entstandene Niederschlag wurde abfiltriert und mit destilliertem Wasser gewaschen. Das Produkt war in Wasser unlöslich, löste sich aber in verdünnter Essigsäure.
  • 10 Teile Lösung A wurden mit soviel 33%iger Natriumacetatlösung versetzt, bis der pH-Wert auf 5,5 eingestellt war. Die gebildete Fällung wurde durch Zentrifugieren abgetrennt. Die restliche Lösung wurde mit weiterer Natriumacetatlösung vermischt, wobei eine zweite Fällung erhalten wurde. Die vereinigten Fällungen waren gut wasserlöslich, konnten aber durch Zugabe von Natriumacetat wieder ausgefällt werden. Nach wiederholtem Ausfällen mit Natriumacetat war das pulverförmige Harz nicht mehr vollständig wasserlöslich; es war aber in verdünnter Essigsäure löslich. Beispiel 3 5 Teile Lösung A aus Beispiel 2 wurden mit einer Lösung von Natriumacetat in 95%igem Äthanol vermischt. Der entstandene Niederschlag wurde abfiltriert und mehrmals mit alkoholischer Natriumacetatlösung und mit 95%igem Äthanol gewaschen. Das Produkt war ein feines rosa Pulver, das in. Wasser bei Raumtemperatur nur sehr wenig löslich, in warmer verdünnter Essigsäure aber löslich war. Beispiel 4 Eine Lösung aus 112,5 Teilen Tetra-(oxymethyl)-phosphoniumchlorid in 165 Teilen Wasser wurde mit 22,1 Teilen Melamin unter starkem Rühren versetzt (p$=4,98) und das Gemisch 8 Minuten lang auf 90° C erhitzt, worauf sich eine dunkelrosa klare Lösung (Lösung B) gebildet hatte, die weitere 5 Minuten lang auf 90 bis 93° C erhitzt und dann schnell auf Raumtemperatur abgekühlt wurde (p$=4,08).
  • 100 Teile Lösung B wurden in einem Eisbad auf 3° C abgekühlt. Es bildete sich eine Fällung, wobei das ganze Gemisch zu einer gelartigen Masse wurde. 15 Teile wäßriger 2%iger Triäthanolaminlösung wurden zugegeben, dann unverdünntes Triäthanolamin zugefügt, um das Gemisch auf einen pH-Wert von 5,5 bis 6,0 zu bringen. Das Gemisch wurde durch Absaugen unter Verwendung eines Baumwolltuches mit 80 Fäden (je 2,54 cm in jeder Richtung) abfiltriert. Die Fällung war sehr hygroskopisch. Sie wurde mehrmals mit kleinen Mengen Äthanol gewaschen und dann in einem größeren Volumen Äthanol zu feinen Teilchen gepulvert. Das Äthanol wurde dann entfernt und die Fällung in einem Vakuumexsil-,kator getrocknet. Das Produkt war nicht mehr hygroskopisch. Eine zweite Menge des pulvrigen Harzes wurde aus dem ursprünglichen wäßrigen Filtrat durch das gleiche Verfahren erhalten, das bei der Gewinnung der ersten Menge benutzt wurde.
  • Beide Anteile des Harzes waren völlig wasserlöslich. Nach einer 8wöchigen Lagerung in einem Kühlschrank war die erste Menge noch völlig wasserlöslich. Der zweite Teil war in Wasser teilweise und in verdünnter Essigsäure vollständig löslich. Beispiel s 213,6 Teile Tetra- (oxymethyl)-phosphoniumchlorid in. 342 Teilen Wasser wurden mit 44,4 Teilen Melamin vermischt und unter Rühren auf 85° C erwärmt (p$=5,0). Die gebildete klare Lösung wurzle 5 Minuten lang auf 87 bis 96° C erhitzt und dann schnell auf Raumtemperatur abgekühlt (p$=4,2).
  • 380 Teile dieser Lösung wurden über Nacht in einem Kühlschrank aufbewahrt. Es fiel ein rosafarbener Niederschlag aus; die überstehende klare Flüssigkeit war ebenfalls rosafarben. Sie wurde abdekantiert und der Niederschlag mit 400 Volumteilen Äthanol versetzt. Nach dem Abfiltrieren des Äthanols war die Fällung schwach hygroskopisch. Sie wurde gut mit frischem Äthanol (300 Volumteile) verrührt, abfiltriert und in einem Vakuumexsikkator getrocknet. Danach war sie nicht mehr hygroskopisch, aber völlig wasserlöslich. Die Analyse dieses Produktes ergab 28,670/0 Stickstoff und 10,89% Phosphor.
  • Die ursprüngliche wäßrige Lösung wurde in einem Eisbad abgekühlt und mit Triäthanolamin versetzt, um den. pH-Wert auf 5,5 bis 6,0 einzustellen. Nach 21/z Stunden wurde die gebildete Fällung abfiltriert, zweimal mit 95%igem Äthanol gewaschen und' in einem Vakuumexsiklcator getrocknet. Das Harz war bei Raumtemperatur in Wasser völlig löslich. Die Analyse ergab 27,60% Stickstoff und 12,26% Phosphor. Beispiel 6 Es wurde eine Lösung mit 30,4 Teilen Tetra-(oxymethyl)-phosphoniumchlorid, 9,6 Teilen Harnstoff, 4,9 Teilen Triäthanolamin und 55,1 Teilen Wasser hergestellt. Diese Lösung wurde in einem Wasserbad 20 Minuten lang auf 90° C erhitzt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt (p$=5,0). DieLösung des Polymeren zeigte keine Verdickung oder Fällung und gab beim Eingießen in Äthanol keine Fällung.
  • Die Lösung wurde mit Dioxan in einem Scheidetrichter extrahiert. Das Polymerisat war zunächst eine klare ölige Schicht und wurde bei aufeinanderfolgenden Extraktionen dick und wolkig. Das dicke Öl wurde vom Dioxan abgetrennt und dann mehrmals mit Diäthyläther gewaschen. Nachdem der Äther abgedampft war, war das Produkt ein körniges Harz, das auch beim Lagern bei Raumtemperatur völlig wasserlöslich blieb. Eine wäßrige Lösung des körnigen Harzes polymerisierte beim Erhitzen auf dem Wasserbad bei 90° C im Verlauf einer halben Stunde zu einem klaren, steifen, unlöslichen Gel.
  • Beispiel 7 Eine Lösung aus 32,8 Teilen Tetra-(oxymethyl)-pltosphoniumchlorid in 60,0 Teilen Wasser wurde mit 7,2 Teilen Dicyandiamid 45 Minuten auf 88 bis 94'C erhitzt, wobei der pH-Wert von 3,32 auf 3,16 fiel. Die resultierende klare gelbe Lösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Es entstand keine Fällung und trat keine sichtbare Erhöhung der Viskosität ein.
  • Beim Schütteln mit Dioxan schied sich aus der Lösung ein öliges Polymerisat ab. Diese ölige Schicht wurde mehrmals mit Dioxan und dann wiederholt mit Diäthylätlter geschüttelt. DerÄtherwurdeabgedampft. Das Produkt, ein klares, gelbes Öl, ergab beim Erhitzen auf etwa 1.00° C ein steifes, klebriges, wasserlösliches Harz. Beispiel 8 5 Teile Acrylam.id, 8,5 Teile Tetra-(oxymethyl)-phosphoniumchlorid und 8,5 Teile Wasser wurden bei einem pH-Wert 1 1 Stunde bei 100° C erhitzt, wobei eine farblose viskose Lösung entstand. Sie wurde dann abgekühlt und mit 50 Teilen Dioxan geschüttelt; dabei fiel ein durchsichtiges Harz aus. Beim Behandeln mit 15 Teilen Äthanol bildete sich eine helle, biegsame, kautschukartige, feste Masse, die leicht in Wasser dispergierbar war. Beim weiteren. 1/2stündigen Erhitzen auf 120° C entstand ein hartes, sprödes Polyinerisat. Beispiel 9 19 Teile Tetra- (oxymethyl) -phosphoniumchlorid wurden in 13 Teilen Wasser gelöst und mit 20 Teilen Cetylamin 6 Minuten auf 85 bis 87° C erhitzt. Das Gemisch (pg=5) wurde dann schnell abgekühlt und mit 50 cmsgesättigter Kaliumacetatlösung (spezifisches Gewicht 1,33) behandelt.
  • Hierbei erhärtete die ausgefällte harzartige Masse zu einem in Wasser unlöslichen Harz, das beim Erhitzen mit Wasser, das eine kleine Menge nichtionisches Dispergierungsmittel enthielt, eine Emulsion bildete. Beispiel 10 7,5 Teile Glycin wurden zu 19 Teilen Tetra-(oxymethyl)-phosphoniumchlorid in 13 Teilen Wasser bei einem pH-Wert 1 gegeben, und das Gemisch 2 Stunden auf dem Dampfbad erhitzt. Eine zweimalige Extraktion mit je 100 Teilen Dioxan ergab 37 Teile dünnflüssiges, wasserlösliches Öl, das sich beim Eingießen in überschüssigen Alkohol in eine weiche, weiße, leicht dispergierbare,körnige Masse umwandelte. Die Masse ergab beim Vermischen mit der gleichen Menge eines partiell methylierten Trimethylolamins und bei 30minütigem Erhitzen auf 120° C ein hartes, sprödes, unlösliches Polymerisat.
  • Beispiel 11 18 Teile Harnstoff, 27 Teile 400/aiger Formaldehyd und 18 Teile Wasser wurden durch Zugabe von 0,2 Teilen Triäthanolamin auf einen pH-Wert von 8 gebracht. Nach 2stündigem Stehen bei Raumtemperatur wurde die Lösung zu einer Lösung aus 19 Teilen Tetra-(oxymethyl)-phosphoniumchlorid in 13 Teilen Wasser mit 1,5 Teilen Triäthanolamin bei einem p11-Wert von etwa 5,0 gegeben. Die Lösung wurde 1. 4 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen und dann zweimal mit 100 Teilen Dioxan extrahiert, wobei man ein wasserlösliches Öl erhielt, aus dem ein weißes körniges, wasserlösliches Polymeres durch Zugabe von 30 Teilen Alkohol ausgefällt werden konnte, 2. 1 Stunde auf 60° C erhitzt und durch Zugabe von Triäthanolamin auf einen pH-Wert von 8,0 gebracht. Der Wasserüberschuß wurde im Vakuum abgedampft, wobei 76 Teile eines in der hitzehärtbaren, wasserlöslichen Svrupserhalten wurden. der
    bei Behandlung mit überschüssigem A1 - P ein
    festes, weißes Granulat ergab.
    ö
    Beispiel t&- =Y@
    3 Teile Tetra-(oxymethyl)-phosphoniumacetat wur-
    den in 10 Teilen Wasser gelöst und 1,1, Teile Melamin zugegeben. Beim Erhitzen der Mischung bis nahe an den Siedepunkt entstand eine klare Lösung. Danach wurden 3 Teile Harnstoff zugegeben, die Lösung 15 Minuten lang gekocht und dann abgekühlt. Der pH-Wert der kalten Lösung betrug 5,60. Das Polymere wurde genau wie im Beispiel 1 ausgefällt; es war völlig wasserlöslich.

Claims (2)

  1. PATENT ANSI' HGCIJE: 1. Verfahren zur Herstellung von Stickstoff- und phosphorhaltigen Polykondensationsprodukten, bei dem man ein Tetraoxymethylphosphonium,salz oder Trioxymethylphosphinoxyd mit wenigstens einer stickstoffhaltigen,-mindestens zwei reaktionsfähige, an einem oder mehreren dreiwertigen Stickstoffatomen, gebundeneWasserstoffatomeund/ oder Methylolgruppen enthaltende Verbindung oder mit den partiellen Kondensationsprodukten der Phosphor- und Stickstoffverbindung umsetzt, dadurch gekennzeichnet,. daß man die Ausgangsstoffe in etwa 40 bis 50 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf die erhaltene Lösung, bei einem pH-Wert von etwa 5,5 oder darunter löst, die Lösung bis zum Reaktionsbeginn erwärmt, .dabei den pH-Wert unter etwa 5,5 hält und die Reaktion unterbricht, bevorbeträchtlicheMengen ungelösten Polymerisates gebildet werden, worauf man das lösliche, weiterkondensierbare Polymerisat, das mindestens eine Methylolgruppe an einem Phosphoratom gebunden enthält, isoliert und unterhalb von 45° C entwässert.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Entwässern durch Aussalzen, insbesondere mit Natriumacetat, und/oder durch Zugabe von einem niederen Alkanol vornimmt. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1009 394.
DEA22426A 1954-04-05 1955-04-05 Verfahren zur Herstellung von stickstoff- und phosphorhaltigen Polykondensationsprodukten Pending DE1045654B (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US421213A US2812311A (en) 1954-04-05 1954-04-05 Water dispersible solid nitrilo-methylolphosphorus polymers

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DE1045654B true DE1045654B (de) 1958-12-04

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DEA22426A Pending DE1045654B (de) 1954-04-05 1955-04-05 Verfahren zur Herstellung von stickstoff- und phosphorhaltigen Polykondensationsprodukten

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BE (1) BE537122A (de)
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