Юный техник 1982-03, страница 9

лы. Успехи химии полимеров настолько велики, что ее энтузиасты стали мечтать о времени, когда и машины, и станки, и здания, и предметы нашего быта, словом, все-все, что нас окружает, будут делать только из синтетических материалов, а металлы останутся лишь для тех изделий, в которых без металлических свойств не обойтись.

Увы, в последнее время ученые все чаще вынуждены задаваться вопросом: как долго может продлиться пластмассовый век? Ведь сегодня большая часть, процентов 70—80, сырья для пластмасс — это нефть. Для получения, например, только одной тонны полиэтилена надо переработать примерно восемь тонн нефти! Запасы ее на земле небезграничны.

Как продлить век полимеров? Химики предложили, казалось бы, очень простой выход: делать пластмассы не из чистого полимера, а «разбавлять» его различными добавками-наполнителями. Разумеется, наполнителя должно быть как можно больше — дешевого, доступного, такого, который бы не ухудшал свойства пластмасс. Попробовали взять то, что лежит буквально у нас под ногами, — песок, глину, всевозможные доступные минералы. Но как соединить, скажем, песок и полиэтилен, которые в химические реакции друг с другом не вступают? Самое простое — сделать механическую смесь. Расплавить полимер, всыпать в него песок и хорошенько размешать. В полученной массе песчинки, как изюминки в тесте, будут со всех сторон облеплены полимером, и, когда масса застынет, они окажутся плотно упакованными в полимерные оболочки.

В химических лабораториях разных стран начались эксперименты. Заведомо было ясно, что свойства материала, изготовленного по такой технологии, во многом будут зависеть от наполнителя, в частности от размера его частиц

и от равномерности их распределения в полимере. Ведь в полиэтилен можно запечь и булыжник. Но такой материал, конечно же, будет не пластмассой, а все тем же булыжником, только в полиэтиленовой упаковке. Поэтому даже песок здесь надо было размалывать до мельчайших частичек.

Опыты оказались удачными. Новые материалы сохраняли все лучшие свойства пластмасс, прибавляли в прочности! Но... так было до тех пор, пока пластмассы содержали наполнителя мало — несколько процентов от общей массы. Если больше, то даже микроскопические песчинки начинали вести себя подобно тому же булыжнику в полиэтиленовой упаковке... Стоило дать небольшую нагрузку на смесь, в которой много наполнителя, и твердые минеральные частички легко разрезали своими острыми кромками тонкую полимерную оболочку, вылущивались из нее, словно горошины из стручка.

Ученые пробовали дробить частички наполнителя до микроскопических пылинок, придумывали новые способы для особо равномерного перемешивания смеси, наконец, стали вводить в смесь вещества, которые должны были химически связать частички наполнителя с полимерами. Несмотря на все ухищрения, успехи оказывались более чем скромные. При обработке материалов твердые частички наполнителя, соприкасаясь с инструментом, быстро его истирают. В результате изделие из наполненной плассмас-сы, которая, скажем, в десятки раз дешевле чистого полимера, стоит намного дороже такого же изделия из полимера. Получалась парадоксальная ситуация, когда обычный песок становится, дороже нефти!..

Выход из этой ситуации продолжали искать в лабораториях разных стран. Многие исследователи догадывались: ключ к решению

7