Категория: История

Резина. Синтетический каучук.




  • Не нравится
  • 0
  • Нравится





  • Резина. Синтетический каучук.Во время своего третьего плавания к берегам Америки Колумб увидел индейцев, игравших в мяч. Он был скатан из какой-то черной массы и прыгал гораздо лучше, чем кожаные мячи, распространенные в то время в Европе. Когда мореплаватель спросил у аборигенов, из чего сделан их мяч, те повели его в рощу. Там росли высокие деревья с пятнистой корой. Один индеец надрезал кору, и по стволу медленно потекла белая жидкость, похожая на молоко. На воздухе она затвердела и потемнела — стала похожа на обыкновенную смолу. Индейцы назвали ее кау-чу. Позже Колумб узнал, что в переводе это означает «слезы дерева». С тех пор это слово прижилось во многих языках мира, в русском превратившись в «каучук».

    Колумб привез в Европу и комочек каучука. Но он затерялся среди диковинных вещей, и скоро о каучуке забыли. Его второе открытие состоялось спустя двести лет. По Южной Америке путешествовал французский ученый Ш. Кондамин. Он увидел, что индейцы используют сок гевеи не только для мячей. Они делали из него бутылки, промазывали густой массой щели в пирогах, чтобы туда не проникала вода.

    Некоторые индейцы покрывали ноги слоем каучука и потом, чтобы он засох, держали ноги над костром. Несмотря на боль, индеец получал на всю жизнь пару непромокаемых чулок. Кроме того, индейцы использовали свежий каучук для приклеивания к телу птичьих перьев.

    Вернувшись на родину, француз показал соотечественникам комочки каучука и непромокаемые чехлы для ружей, сделанные индейцами. По его словам, из каучука можно было сделать множество вещей — непромокаемую обувь, перчатки и даже костюмы для водолазов. Но он сам так и не смог сделать ни одной из вышеуказанных вещей. За время путешествия комочки каучука высохли, затвердели и потеряли все свои замечательные качества. Вещи можно делать лишь из свежего каучука.

    Привезенный французом каучук можно было использовать лишь для одной цели — стирания карандашных записей. Ластик используется до сих пор.
    В 1811 г. в Вене была открыта первая фабрика резины. В 1820 г. во Франции стали изготавливать подтяжки и подвязки из резиновых нитей, сплетенных с хлопком.

    Английский химик Ч. Макинтош долгое время искал способ вернуть высохшему каучуку природные свойства. Работая в лаборатории, он проводил многочисленные опыты, пока не добился успеха. Макинтош клал тонкий слой каучука между двумя слоями ткани. Затем из этого материала он шил непромокаемые плащи, названные в честь изобретателя «макинтошами». Их недостатком было то, что зимой они твердели, а летом их нужно было хранить в подвале, во избежание расплавления. Из каучука стали делать и другие вещи: галоши, сумки для почтальонов.

    В 1830 г. В Соединенных Штатах начался настоящий каучуковый бум. Житель Бостона Е. М. Чаффи во время опытов смешал сырую резину с сырым каучуком и добавил в эту смесь сажу. Специально сконструированная машина наносила эту смесь на материю. В 1833 г. Чаффи с коллегами основал компанию. Через два года ее капитал увеличился с 30 тысяч долларов до 500 тысяч. Изготавливались крыши для фургонов и хижин, головные уборы, обувь, одежда. Фабрики для производства прорезиненных изделий открылись во многих американских городах. На следующее лето все выпущенные изделия превратились в жидкое месиво и издавали такой запах, что их приходилось зарывать в землю. Потери акционеров составили 2 млн долларов.

    Незадолго до того Чарлз Гудийр приобрел резиновый спасательный круг. Он хотел усовершенствовать клапан для наполнения круга воздухом. Но после улучшения конструкции клапана Гудийр решил сделать каучук нечувствительным к перепадам температуры или, как он говорил, «вылечить» его.

    Гудийр начал опыты, смешивая смолу с различными веществами: солью, перцем, сахаром, песком, касторкой. Он надеялся, что рано или поздно найдет удачное сочетание.
    Некоторого успеха он добился, смешивая каучуковую смолу с магнезией и доводя до кипения смесь в растворе негашеной извести. Затем он стал обрабатывать каучук парами кислот. Это позволило получить резиновую пленку, которая могла принести финансовый успех. Но разразившийся экономический кризис разорил покровителей Гудийра, и изобретатель оказался в нищете. Голодая, он носил в целях рекламы костюм из резиновой материи. В сентябре 1837 г. Гудийр приехал на фабрику Чаффи, и тот разрешил ему проводить опыты по «кислотному лечению резины». Гудийру удалось сделать одежду и обувь хорошего качества, ее стали покупать даже те, кто раньше не верил в возможности нового материала. Изобретатель даже заработал 5 тысяч долларов.

    В это время правительство Соединенных Штатов заказало ему 150 почтовых сумок из резины. Изготовленные сумки были помещены в витрине лавки Гудийра для всеобщего обозрения. Но, приехав после двухнедельного отсутствия, предприниматель увидел, что сумки растаяли на жаре, хотя поверхность уцелела. Контракт был аннулирован, стали возвращать и другие товары. Гудийр с семьей снова очутился в нищете.

    Помощник Гудийра Натаниел Хейворд предложил свой способ «излечения» резины, заключавшийся в смешивании каучуковой смолы с истолченной серой и последующим высушивании смеси на солнце. Он назвал этот процесс «соляризацией».

    Сам Гудийр, живя у шурина, однажды обратил внимание на то, что образец каучука, покрытого серой, случайно положенный на горячую плиту, обуглился, словно кожа. В середине кусочка образовалась тонкая полоска «излеченной резины». Оказалось, что новый материал не теряет эластичности на сильном морозе. Гудийр провел серию опытов, стремясь найти оптимальный режим нагрева. Он был настолько увлечен новым методом, что отказался от большой суммы, которую предложила ему одна французская компания за исключительное право на использование во Франции его способа обработки каучука парами азотной кислоты.

    Изобретенный процесс Гудийр назвал вулканизацией в честь древнеримского бога Вулкана, а материал, получаемый при помощи вулканизации, резиной. Вулканизация каучука дала толчок развитию электропромышленности, так как резина является прекрасным материалом для изоляторов.

    Получение резины и ее широкое использование породили настоящий каучуковый бум. Долгое время монополистом в производстве каучука была Бразилия, поскольку источник каучука — гевея — росла только в этой стране. Ее правительство запретило вывоз семян гевеи из страны. Но один англичанин под видом сбора коллекции тропических растений собрал семьдесят тысяч семян гевеи и вывез их в Великобританию. Эти семена посадили в английских колониях с тропическим климатом. Теперь в мире появились два монополиста в производстве каучука.

    Это подтолкнуло изобретателей и ученых к поискам путей получения резины без каучука. В 1862 г. английский химик Уильяме обнаружил в продуктах сухой перегонки каучука углеводород, который он назвал изопреном. Позже было установлено, что натуральный каучук более чем на 90% состоит из изопрена. В 1879 г. Г. Бушарда, используя изопрен, полученный из скипидара, добился образования продукта, по своим свойствам близкого к каучуку. Спустя восемь лет русский химик И. Л. Кондаков осуществил первый синтез изопрена. А в 1910 г. С. В. Лебедев получил первый искусственный каучукоподобный полимер из углерода дивинила (бутадиена). Но это открытие не имело практического значения, поскольку было получено всего 19 граммов вещества в лабораторных условиях. Требовалось найти способ промышленного производства каучука в больших объемах.

    В 1926 году правительство Советского Союза объявило всемирный конкурс на лучший способ изготовления синтетического каучука. Условия конкурса были жесткими: за два года необходимо было разработать технологию производства каучука из доступного и дешевого сырья, такую, чтобы полученный материал не уступал по комплексу качеств природному каучуку и мог бы производиться в промышленных масштабах.

    Как оказалось позже, всемирный конкурс можно было не объявлять, поскольку победил в нем советский ученый Сергей Васильевич Лебедев. Через год после объявления конкурса ему удалось получить каучук, но резина из него получалась плохая — при вулканизации синтетический каучук намертво прилипал к раскатывающему валику. Лишь за несколько дней до окончания конкурса Лебедев нашел выход, прибавив к смеси каучука с серой немного сажи. Искусственный каучук Лебедева отвечал всем условиям конкурса. Он изготавливался из картофельного спирта. Затем из спирта получали дивинил. Лебедеву удалось получать из килограмма спирта не пять граммов дивинила, как прежде, а пятьдесят. В 1932 г. Ярославский шинный завод выпустил первый товарный синтетический каучук. В Германии подобное производство появилось в 1938 г., в США — в 1942 году.

    В связи с возросшим потреблением резины в мире получение каучука из картофельного спирта не могло удовлетворить всех потребностей производства. Добыть дивинил в больших количествах не удалось. Но в СССР химики нашли способ производить дивинил из природного газа.

    Более половины мирового производства каучука идет на изготовление автомобильных шин. Так, на изготовление комплекта шин для малолитражного автомобиля нужно около 20 кг каучука, а для 40-тонного самосвала — почти 1900 кг. Оставшаяся часть используется для производства различных изделий для техники, быта, спорта.


    ----------
    Фото Сергея Шахиджаняна

    Комментарии

    
    Имя:*
    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
    *