Техника - молодёжи 1979-07, страница 17
ВЕХИ НТР ОТКУДА ВЫ РОДОМ? 50-х годов, когда был получен по-листирольный пенопласт. Бисерный полистирол — смесь полимера и вспенивателя в виде шариков диаметром 0,5—1,0 мм — необычайно удобный материал для получения формованных изделий из пенопласта. Насыпьте «бисер» в форму, подогрейте ее паром или просто кипящей водой, потом остудите — получите готовое изделие нужной формы... Второй из термопластов и по давности первого синтеза, и по объему мирового производства — поливинилхлорид. Он маслостоек и негорюч — важные преимущества, но на морозе (уже при —15°) становится хрупким, а при нагревании до 170—190° разлагается с выделением хлористого водорода. В истории химии принято считать, что первым получил поливинилхлорид француз Реньо в 1835 году, хотя сам он, конечно, не мог в те годы понять, почему это под действием солнечного света жидкий хлористый винил в его ампулах превращался в смолистое вещество. Правильное объяснение этому явлению дал лишь А. М. Бутлеров, изучивший полимеризацию бромистого винила в 1861 году. Систематическое изучение процессов фотополимеризации провел немецкий химик Бауман в 1872 году. Однако о практическом применении этого хрупкого и жесткого полимера первым подумал русский химик И. И. Остромысленский, запатентовавший в 1912 году способ получения изделий из поливинилхлори-да и родственных полимеров путем прессования их при нагревании. К сожалению, и эти изделия были слишком жесткими, и патент Ост-ромысленского оказался применим в производстве лишь много позже, когда промышленности потребовались именно такие — жесткие, маслостойкие и кислотоупорные изделия. А в 1937 году в истории поливи-нилхлорида произошел форменный переворот. В. JI. Семон обнаружил, что после нагревания при 150° смесь поливинилхлорида с трито-лилфосфатом превращается в рези-ноподобную массу, которая остается гомогенной и эластичной после охлаждения до комнатной температуры. Это явление — эластичность после смешения хрупкого жесткого полимера с маслами или нелетучими эфирами — назвали пластификацией. Позже обнаружилось, что пластифицировать можно почти любой полимер, все дело лишь за подбором пластификатора. Именно пластификация позволила с начала 40-х годов развернуть широкое промышленное производство поливи-нилхлоридных пленочных, листовых Материалов и формованных изделий. Из него изготовляют пленки, шланги, баки, тройники, муфты. Особенно широко применяется эта пластмасса в электротехнике—для изоляции проводов и кабелей, для изготовления панелей, вилок, рукояток. Незаменимой оказалась липкая изоляционная лента из пластифицированной поливинилхлоридной пленки. Особняком стоят изделия из непластифицированного поливинилхлорида — те самые, которыми когда-то занимался И. И. Остромысленский. Длительные исследования позволили найти стабилизаторы, предохраняющие их от разложения при повышенной температуре, преждевременного старения. Непласти-фицированный, или жесткий, поливинилхлорид называется в СССР винипластом. ...Полиэтилен. Самый простой, с точки зрения химиков, этот полимер долго не давался в руки, а когда наконец научились его делать, он настолько потеснил своих собратьев, что получил прозвище «короля пластмасс». История его открытия весьма любопытна и поучительна. В начале XX века химики изучали реакции полимеризации ненасыщенных соединений, то есть таких, в которых существует двойная связь между атомами углерода. Поиски увенчались успехом: каучуки, органическое стекло, великолепные пленки — массу материалов получили люди из органических соединений с С—С-группировкой. И только самый простой из мономеров — этилен, СН2 = СН2 — никому не удавалось превратить в полимер. Не странно ли это сейчас, когда полиэтилен стал почти вездесущ: от коробок для цейлонского чая, выдерживающих годичное пребывание в желудке акулы, ритуальных оранжевых сандалий буддийских монахов до защитных кожухов на радиотелескопах, гидроизоляции каналов и водохранилищ. Тем не менее даже в 1930 году никто из химиков мира не мог похвастаться тем, что он держал в руках хотя бы крошечный кусочек полиэтилена. Первый такой кусочек был получен в 1936 году в лаборатории А. И. Дин-цеса. Полимеризация потребовала создания уникальной установки — процесс шел только при температуре 200—300° под давлением 3000—4000 атм. Зато и полимер получился необычайно интересный: прочный, легкий, термопластичный, химически инертный и вдобавок обладающий из ряда вон выходящими электроизоляционными и диэлектрическими свойствами! Потребовались годы и годы, чтобы люди научились строить химические реакторы, пригодные для производства полиэтилена. В 1953 году немецкий ученый Карл Циглер сообщил, что ему удалось найти новый сложный катализатор, с помощью которого полимеризация этилена протекает при комнатной температуре и давлении 2—5 атм. Правда, «новый» полиэтилен заметно отличался от «старого», был жестче, плотнее. Исследования показали, что полиэтилен Циглера имеет несколько иную форму макромолекул по сравнению с полиэтиленом Динцеса. Теперь во всем мире производят и различают два материала: высокого давления и низкого давления. В последние же годы появились сообщения, что медленная кристаллизация под высоким давлением приводит к образованию материала, не уступающего по прочности даже стали! Правда, техническое производство и применение таких полимеров — дело будущего... Сегодня же наряду с полиэтиленом быстро растет применение его братьев — полипропилена, полибутена, других полиолефинов. «Алифатические гетероцепные» Уже стало легендой, как англичанин Паркес открыл целлулоид, запатентовал его в 1856 году и получил бронзовую медаль на Большой Международной выставке в 1862 году; как в 70-х годах прошлого века предприимчивые американцы Хайатт и СпиЛл судились по поводу приоритета в этом изобретении и как суд отверг притязания обоих, естественно решив дело в пользу Паркеса. Именно целлулоид, пластмасса на основе нитроцеллюлозы, может считаться крестной матерью кинематографии. Без этой гибкой, прочной и прозрачной пленки Люмьеру не удалось бы создать синематограф. Но редкостная пожароопас-ность этой пластмассы подорвала ее популярность, и к середине XX века производство этого материала упало почти до нуля. В конце 20-х годов быстрое развитие электротехники, телефона и радио потребовало создания материалов с хорошими конструкционными и электроизоляционными свойствами. По первым буквам этих областей применения и были назва 15 |
