Техника - молодёжи 1960-02, страница 22

ность строения биополимеров в клетках и тканях живого организма. Электронно-микроскопические фотографии показывают идеальную правильность структуры, несколько напоминающей строение пчелиных сотов

Искусственные полимеры таким строением не обладают. Они упорядочены лишь в отдельных частях.

Например, профессор А. И. Китайгородский считает, что и в биотканях, которые обладают регулярным строением, нет настоящей кристалличности, как, скажем, в кварце или каменной соли. «В лучших образцах подобных веществ —пишет А. И. Китайгородский — можно говорить лишь об упорядоченности молекул вплоть до групп атомов (подчеркнуто мною. — Б. А.), но не до отдельных атомов». (Напомним, что кристаллом называется твердое тело, атомы и ионы которого расположены в определенном периодически повторяющемся порядке.)

Поясняя далее свою мысль, А. И. Китайгородский дает очень яркий н очень точный зрительный образ строения наиболее упорядоченных участков в полимерных веществах. «Эти кристаллы можно уподобить, — пишет он, — мешкам с картошкой, расставленным в определенной системе. Центры мешков могут образовывать правильную решетку, тем не менее расположение частиц внутри каждого мешка обладает своей индивидуальностью».

Но даже если упорядоченные зоны в полимерных веществах не являются настоящими кристаллами, они имеют большое значение для качеств полимера, и прежде всего для наиболее труднодостижимых качеств.

Будучи веществами opi аническими, то есть построенными на углеродном остове и с участием водорода, полимеры более всего уязвимы в отношении температуры. Большинство естественных полимеров сохраняет свои качества в сравнительно небольшом интервале температур. Ниже некоторого минимума они становятся хрупкими, выше известного максимума они теряют свою прочность и быстро распадаются. Ученые считают, что задачей номер один для химии полимеров является расширение этого интер ала как вниз, так и — что особенно ажио — вверх. Мы уже говорили, что современная техника требует таких высокомолекулярных соединений, которые не теряли бы своих качеств при температурах 400° и выше.

И вот оказывается, что кристаллоидные полимеры всегда обладают более широким температурным интервалом, чем те которые имеют хаотическое, беспорядочное строение. Нем больше организованности, тем выше теплостойкость. Значит, одним из вжнеиших пу ей для решения задачи номер один является перестройка «упаковки» молекул в высокомолекулярных соединениях. А поскольку кристаллизация в большой мере зависит от регулярности молекул, наука должна найти такие методы полимеризации мономеро , которые будут обеспечивать не только величину макромолекул, но и регулярность, высокую упорядоченность каждой из них.

Есть еще один путь для расширения температурного интервала. Это путь создания «органических» соединений, в которых постепенно исчезали бы главные персонажи органической химии — углерод, водород. Точнее сказать, это создание неорганических полимеров.

Какой же элемент может встать на место углерода и образовать костяк молекул, аналогичных органическим?

Соседом углерода в следующем, третьем, ряду таблицы Менделеева является кремний. Он, как и углерод, обладает способностью образовывать те виды связей в молекуле, которые характерны для органических веществ. Из звеньев, состоящих из двух атомов кремния и одного атома кислорода, можно строить архитектуру полимеров аналогично тому, как строится она из звеньев в два атома водорода и один атом углерода. Та же архитектура, но иные уже огнеупорные кирпичи!

Может быть, где нибудь в пространствах вс пенной и существует планета, на которой царствуют кремнийорганиче-скиа соединения, на которой жизнь есть «форма существования кремиийорганических полимеров» и где живут люди, умывающиеся пламенем. Но на Земле кремнийорганика как отрасль техники только что родилась, хотя и сейчас она уже может предъявить немало чудес.

Пленки из кремнийорганического этилсиликата выдерживают соприкосновение с расплавленным металлом. Если слоем этого удивительного вещества покрывать литейные формы, то можно получать отливки исключительной точности, почти не нуждающиеся в последующей обработке.

Кремнийорганическая электроизоляция позволяет увеличивать мощность электромоторов на 35% только за счет повышенной термостойкости обмоток. Она увеличивает срок

*Прививка» молекул к молекулам полимера

жизни электродвигателей а шесть раз. Один из ведущих ученых в этой молодой отрасли науки — член -корреспондент АН СССР К. А. Андрианов — утверждает, что «экономия по предприятиям угольной промышленности за счет применения теплостойкой изоляции только в электродвигателях врубовых машин и комбайнов в год составляет: по эксплуатационным расходам — 30 млн. рублей, по капитальным затратам — 70 млн. рублей».

Кремнийорганические покрытия придают изделиям и материалам поразительные свойства. Например, ткани не пропускают воду, но сквозь них свободно проходит воздух. Стены зданий не впитывают пыли. К хлебным формвм не прилипает тесто. Стрелки приборов в кабине летчика перестают дрожать, если на них нанесено ничтожное количество вязкой кремнийорганической жидкости.

В иностранной литературе можно найтн сведения о том, что полимеры неорганического происхождения с участием фосфора и бора вполне сохраняют все свои каче та при температуре 580°.

„ЧУДО-ЮДО" ПОЛИМЕР

Выполняя завет, выдавленный золотом на моем, охтенском «мраморе» я завел папку о пластических массах, куда собираю всякие сообщения о высокомолекулярных чудесах. На обложке я написал неправильно, но впечатляюще: «Чу-ды-юды». Ибо с очень малых пет помню, что все чудесное и необыкновенное у нас дома прозывалось «чудо-юдо рыба кит» из «Конька-Горбунка» Ершова. А тут не одно чудо, не одно юцо, а множество.

Вот, например, новый клей, который склеивает дерево, стекло, керамику, пластмассы, кожу и даже металлы. Сталь к стали можно приклеить за 20 секунд, никакого давления, нагревания не требуется. Пруток стали диаметром 5 см был разрезан на две части, на торец была нанесена капля клея, и части прутка соединены. Через полчаса к этому прутку была подвешена легковая автомашина с тре -мя пассажирами, и склейка выдержала. Через двое суток был подвешен пятитонный грузовик с грузом, и склейка выдержала. Клей этот был недавно получен в США н представляет собою полимеризо анный цианоакрилат.

В первом американском турбореактивном пассажирском самолете «Локхид-Электра» многие части корпуса, крыльев и хвостового оперения скреплены не при помощи сварки н заклепок, а пнпкой клеевой лентой. Здесь, правда, применяется нагревание и повышенное давление.

Пеиопласты. Это материалы, состоящие преимущественно из воздуха и весящие в 700 раз меньше стали и в 100 раз меньше воды. Поропласты и сотопла ты тоже поражают своей легкостью. Некоторые из сверхлегких пластмасс тверды, как стекло Другие эпа гтичны, как лучшая резина. Третьи сохраняют прочность даже прн +300",

На противоположном конце по шкале плотности стоят эпоксидные смолы, из которых делают штампы для того, чтобы выдавливать детали из тонкого стального листа. Та кие штампы отливаются или напрессовываются и требуют для своего производства гораздо меньше труда, чем стальные.

17