Техника - молодёжи 1945-03, страница 8

Между отдельными нитевидными молекулами каучука перебрасываются короткие мостики из атомов серы.

творителя не так-то легко оторвать одну нить от другой. Они «налипают» на молекулы-нити по всей их длине. Они устремляются в промежутки между ними. Крошечные молекулы расталкивают нити, проникают вглубь и «прилипают» к нитевидным молекулам, расположенным в глубине. Все новые полчища молекул жидкости набрасываются на твердое тело. Они забираются глубже и глубже и все сильнее расталкивают нитевидные молекулы, и от этого тело начинает расти в объеме — набухать. И только когда растворителя очень много, его молекулам-малюткам удается полностью оторвать друг от друга молекулы-нити и растворить вещество.

Но даже тогда длинные молекулы с «налипшими» на них малютками не могут двигаться в растворе вполне свободно. Они задевают, цепляются, мешают друг другу. Поэтому растворы веществ, построенных из нитевидных молекул, густы и малоподвижны, как сироп.

При вулканизации атомы серы внедряются между нитями-молекулами каучука и присоединяются к ним: одним концом к одной, вторым —к другой. Между отдельными-молекулами каучука перебрасываются короткие мостики из атомов серы. Образуется огромное единое сооружение, по виду напоминающее решетку.

Молекулы жидкости не могут теперь растащить его на отдельные нити: они прочно связаны. Вулканизированный каучук нерастворим. Те же мостики из атомов серы мешают распутыванию нитевидных молекул каучука при растягивании. Поэтому вместе с потерей растворимости изменяется и эластичность каучука.

Если серы для вулканизации взять мало, нитевидные молекулы скрепляются друг с другом мостиками в немногих местах. Решетка получается редкая, и молекулы-малютки растворителя еще могут забираться внутрь. Им не удается полностью разъединить связанные молекулы-нити. Но они еще могут их расталкивать. Такой каучук еще способен набухать.

Чем больше серы берут для вулканизации, тем больше мостиков образуется между нитевидными молекулами. Решетка становится все более частой. Резина постепенно теряет способность набухать и делается тверже и тверже. При очень большом количестве серы получается совершенно твердый продукт — эбонит.

ПОБЕДА ОДЕРЖАНА

Процессом вулканизации химики овладели. На очередь стала основная задача — получить синтетический (искусственный) каучук —СК.

Химики отказались «шить» нитевидные молекулы СК из тех маленьких молекул, которые использует каучуконосное растение. Слишком дорого и неудобно в производстве это вещество. Химики нашли другое, более подходящее сырье для СК.

Советские ученые гордятся тем, что они первые открыли такое сырье-—-газ бутадиен. Русский академик Сергей Васильевич Лебедев получил его из обыкновенного винного спирта. И он же нашел способ «сшивания»"крошечных молекул бутадиена в длинные молекулы СК.

В качестве иголки он использовал металл натрий. Словно настоящая игла, натрий после «шитья» остается неизменным. Ой только .помогает молекулам бутадиена соединиться друг с другом, но сам не входит в образовавшееся соединение. Химики называют такие вещества катализаторами.

Уже более десяти лет в нашей стране работают заводы СК по способу академика Лебедева. А теперь бутадиеновый каучук производится и в других странах.

Вслед за бутадиеновым каучуком химики приготовили по способу «сшивания» и другие виды СК. Появился СК, в молекулах которого имеются атомы хлора, — хлоропреношй каучук. Появился СК, содержащий в своих молекулах ^го-мы серы. — тиокол. Появились искусственные каучуки, нитевидные молекулы которых «сшиты» не «из одинаковых ма. леиьких молекул, а из разных, — пербунан и другие.

Все виды СК построены из больших нитевидных молекул, похожих на молекулы природного каучука. В этом причина их сходства. Поэтому все они, подобно природному каучуку, эластичны.

Но нитевидные молекулы каждого вида СК имеют свои особенности. И в этом причина их различия. Поэтому каждый вид СК, кроме общего свойства — эластичности, обла дает еще особыми свойствами. Это чрезвычайно ценно. Ведь каучуконосные растения вырабатывают млечный сок для самих себя. Им безразлично, прочны ли шины и держат ли бензин шланги, изготовленные из его сока. Но нам-то это не безразлично. Каучуконосные растения не в состоянии создать каучук, одинаково хороший и для шин, и для водолазных костюмов, и для воздушных шаров, и для калош. ^{А Те}Перь, благодаря химикам, в нашей власти подобрать каждой области и применения такой вид СК, который а данном случае будет лучше натурального каучука.

Пербунан истирается на одну треть медленнее натурального каучука. Поэтому автопокрышка из пербунана прослужит, по сравнению с покрышкой из натурального каучука, лишние 30 километров на каждую сотню километров пробега автомобиля.

Природный каучук не выдерживает бензина и многих других жидкостей. Тиокол в них совсем не набухает. Поэтому из него готовят лучшие шланги для нефтепромыслов, бензинозаправочных станций, химических заводов и т. п.

Хлоропреновый каучук пропускает газ водород в десять раз, а тиокол —даже в двести раз хуже натурального каучука. Поэтому воздушные шары, пропитанные хлоропреновым СК, сохраняют водород в десять, а тиокол в двести раз дольше, чем пропитанные натуральным¹ каучуком.

Пербунан держит воздух вдвое лучше природного каучука. Поэтому автокамеры из этого СК приходится подкачивать вдвое реже, чем камеры из каучука природного.

Резина из натурального каучука легко загорается. Хлоропреновый каучук горит лишь при непосредственном действии пламени.

Вода просачивается через тиокол в тридцать раз медленнее, чем через натуральный каучук. Легко себе представить, как это ценно для производства водонепроницаемых плащей, водолазных костюмов, резиновых лодок, зонтов и т. п.

Разгадав тайну природного каучука, химики приготовили в своих лабораториях, а потом и на химических заводах такие каучуки, которые нашли себе десятки новых* применений, немыслимых для каучука природного.

И если бы сейчас вдруг во всех странах выросли целые леса тропического каучукового дерева, вряд лр были бы закрыты заводы СК. Ибо натуральный каучук уже не в состоянии конкурировать с разнообразными по свойствам каучуками химиков.

В соревновании с природой вновь вышел победителем человек.

САМЫЙ СОВРЕМЕННЫЙ МАТЕРИАЛ

Шелковичный червь вел химиков по пути к искусственному шелку. Слезы «плачущего дерева» были путеводной звездой» на дороге к СК. В обоих случаях химики начинали с подражания природе.

Но подражание —не закон для химиков. Они подарили нам множество веществ, которые в природе никогда не встречались. Какой природный материал обладает сочетанием таких свойств, как механическая прочность, химическая стойкость, абсолютная водоупорность, нетеплопроводность, высокая электроизоляционная способность? И в то же время это необыкновенное вещество пластично—способно в определенных условиях легко принимать, а затем сохранять любую внешнюю форму. Готовые изделия из этого вещества можно производить формовкой, прессовкой, литьем под давлением, без дополнительной механической обработки я окраски. Подобных материалов © природе нет. Но они искус ственно созданы химиками.

Бесшумная шестерня, аккумуляторные баки, рулевое ко лесо, небьющиеся стекла и еще около трех десятков дета-лей автомашины делаются из пластмассы. Выключатели, ро ёётки, телефонные аппараты и трубки, изоляторы и сотш Других деталей электротелефонной аппаратуры делаются и. пластмассы. Пуленепробиваемые стекла боевых самолетов — это тоже пластмассы.

И в самолете, и в портфеле школьника, и йа кухонной полке домохозяйки, и в любом цехе любого завода есть из Делия из пластических масс—-самого современного материа ла современной техники.