Известно, что при действии на фенол и его гомологи формальдегида или его полимеров - образуются высокомолекулярные, твердые, похожие на смолы, продукты, получившие широкое применение в разных областях техники. Особенно легко они получаются из упомянутых веществ, если реакции вести в присутствии некоторых кислых, щелочных или солеобразных реагентов, действующих как катализаторы, причем в зависимости от относительных количеств компонентов, температуры и вообще условий реакции, образуются или растворимые в спирту и плавящиеся при нагревании аморфные массы (так называемые искусственные шеллаки), или неплавкие, нерастворимые продукты уплотнения, (так называемые бакелиты, резиниты, конденситы и проч.). Технически ценными свойствами их является, главным образом, высокая степень их твердости и способность противостоять атмосферным влияниям и действию всякого рода химических, и физических агентов. Однако, они обладают сравнительно слабой эластичностью, хрупки и при изгибании или ударе легко ломаются и крошатся, чем очень затрудняется приготовление из них разного рода изделий, так как для этого требуются особенные, малодоступные и дорогостоющие приемы.
Изобретателем установлено, что, если для получения продуктов уплотнения действовать альдегидом не на фенолы, а на смесь их с сульфированным касторовым маслом, то получается новый продукт как по составу, так и по свойствам, который при большой твердости и прочности по отношению к механическим и химическим воздействиям обладает в то же время высокой степенью эластичности; так что легко подвергается не только формованию и прессованию, но и обыкновенной механической обработке на токарных станках и острыми инструментами.
Необходимое для этого сульфирование касторовое масло получается обработкой обыкновенного масла крепкого серной кислотой, как это производится, напр., при приготовлении ализаринового масла, т.е. приблизительно 100 весовых частей касторового масла на холоду смешивают с 30 частями кислоты и смесь промывают водой и раствором поваренной соли. На практике способ уплотнения выполняется при обычно применяемых для этих целей условиях, лишь для получения этого продукта требуется сравнительно меньшее количество формальдегида.
Пример 1. 200 весовых частей продажной карболовой кислоты смешиваются с 50 частями сульфированного касторового масла, 130 частями 40° формалина и с 200 частями подкисленной, напр., серной кислотой, воды. Смесь тщательно перемешивается и подогревается до начала реакции и когда вследствие саморазогревания смесь вскипает и на дно сосуда начнет оседать смоляной слой, подогревание прекращается и затем вновь продолжается, пока выделившийся смолистый продукт при охлаждении не будет застывать в твердую массу. Для удаления из нее избытка невступивших в реакцию небольших количеств реагентов ее тщательно промывают в кипящей воде и для уничтожения окраски обрабатывают, напр., водным раствором сернистой кислоты. Таким образом получается около 300 весовых частей непрозрачного, совершенно белого или окрашенного в светло-серый цвет продукта уплотнения, который при нагревании плавится и обладает способностью давать со спиртом совершенно прозрачные почти безцветные растворы. Если такой раствор нанести на поверхность какого-нибудь предмета, то по испарении спирта на нем остается блестящая прочная пленка, которая легко полируется. Если для этой реакции уплотнения употреблять относительно большие количества формальдегида или сульфированного касторового масла и подвергать смесь более энергичному и продолжительному нагреванию, то получается очень твердый неплавкий и нерастворимым продукт.
Пример 2. Смесь из 100 частей сульфированного касторового масла, 100 частей формалина и 100 частей карболовой кислоты на водяной бане нагревается до 40-50°Ц, пока из первоначально совершенно гомогенной смеси не начнет выделяться и садиться на дно густое, смолистое и маслообразное вещество. Тогда нагревание прекращается и смесь оставляют при обыкновенной температуре в покое на несколько часов, пока выделение маслообразного продукта не закончится. После этого верхний водный слой сливают, а полужидкую смолистую массу в том же сосуде, или в особых формах, нагревают до 80-100 Ц, пока она не затвердеет. Уже затвердевшую массу для ускорения процесса уплотнения можно вынуть из сосуда или формы и прокипятить в водном растворе поваренной соли или серной кислоты. Получается около 250 весовых частей совершенно однородного, скрашенного в розовый или светло-желтый цвет, непрозрачного, нерастворимого и неплавкого материала, который при нагревании в кипящей воде становится упругим подобно каучуку, а по охлаждении вновь делается твердым и эластичным.
Пример 3. 50 весовых частей продажной карболовой кислоты (98-100%) с 50 частями сульфированного касторового масла и 30 частями формалина (40%) нагревают до вскипания смеси, при этом образуется однородная эмульсия, в которой после охлаждения прибавляется еще 30 весовых частей формалина и смесь оставляется в покое, пока не прекратится выделение из нее пузырьков газа. Затем она нагревается и обрабатывается, как это описано в примере 2-ом. Получается около 144 весовых частей твердой неплавкой и совершенно однородной без пор, пустот и трещин массы.
Описанные в примерах условия реакции уплотнения, а также относительные количества альдегида сульфированного маета и фенола могут изменяться в более или менее широких пределах и в зависимости от этого конечные продукты уплотнения будут обладать различной степенью прочности, твердости и эластичности. При этом во всех случаях процесс образования нерастворимых твердых продуктов протекает более или менее одинаково. В первой фазе его образуется жидкий, маслообразный продукт, который при нагревании постепенно густеет, превращается в упругий, резиноподобный материал и, наконец, в совершенно твердую и неплавкую, подобную бакелитам, массу. Это превращение жидкого продукта конденсации в твердый совершается тем быстрее, чем выше температура нагревания; при обыкновенной же температуре процесс отвердения идет чрезвычайно медленно, а в иных случаях и совершенно останавливается.
Полутвердый и резиноподобный продукт в нагретом состоянии становится эластичным, легко разрезается ножом, отдельные части его свариваются и проч.: поэтому ему различными способами (напр., прессованием или нагреванием в формах жидкого продукта конденсации) можно придать желаемую форму и затем уже нагреванием до более высокой температуры (напр., 100-200 Ц) перевести в конечный совершенно твердый и неплавкий продукт конденсации, который при этом вполне сохраняет форму, которую имел промежуточный продукт. Промежуточные жидкие и резиноподобные продукты уплотнения легко смешиваются с различными другими веществами, как, напр., песком, древесными опилками, с асбестом, волокнами клетчатки и т.п. При нагревании образуется конечный продукт в тесной смеси с этими веществами, которые, однако, не связываются химически с продуктами уплотнения, а служат и лишь материалами для их наполнения. Введением таких материалов является возможным видоизменять конечный продукт, придавая ему различные физические свойства. Вообще способы выполнения процесса конденсации и обработки получаемых продуктов можно варьировать в широких пределах в зависимости от качеств материала и характера изготовляемых предметов. Подобные же продукты получаются и при употреблении вместо формальдегида полимерных форм его - параформальдегида и триоксиметилена.
Способ получения продуктов конденсации фенолов с формальдегидом или его полимерами, отличающийся тем, что вместе с этими веществами применяют сульфированное рициновое масло.
