Выбрать главу

Первая мировая война подчеркнула важность химической промышленности для любой воюющей страны, а вторая мировая война стимулировала широкое развитие полимерной промышленности.

До тех пор химики по пластмассам ощупью блуждали в темноте. Основные мономеры были известны уже почти столетие, но ни они, ни механизм полимеризации не были поняты. Это было время использования принципа «брать и смешивать» — выбирали несколько химических веществ, перемешивали и смотрели, что получится. Подобно «эмпирическому методу» строительного эксперимента — ударить ногой и посмотреть, устоит ли.

Это положение вещей наглядно иллюстрируется на примере создания полистирола. Стирол-мономер был открыт 1830 г., а полимер — в 1845 г., но только незадолго до второй мировой войны (знаменательно, что это произошло вскоре после возникновения теории Штаудингера, в которой обоснована идея происхождения полимерных материалов из гигантских молекулярных цепей) началось коммерческое производство этого материала.

Полиэтилен, открытый в Великобритании в 1933 г. и пущенный в производство в 1939 г., стал исключением из общего правила. Открытие было сделано типично английским способом, т. е. случайно. Оно было результатом небольшой утечки в приборе, которая способствовала прониканию в камеру кислорода, необходимого для формирования материала.

Таблица 2. Основные полимерные материалы, их обозначение и принадлежность к термопластичной или термореактивной группам

В Германии требование не зависеть от европейских поставщиков материалов послужило сильным стимулом для развития полимерной промышленности и привело к увеличению производства полистирола, целого ряда виниловых пластмасс и метакрилатов. Производство поливинилхлорида в Великобритании не начиналось до выхода Малайи из состава Британской империи и последовавшего за этим прекращения поставок натурального каучука, что вообще вызвало развитие промышленности синтетического каучука, способной конкурировать с уже преуспевающей промышленностью Германии. И не только в Великобритании и Германии, но и в США в 1942 г. производство всех видов синтетического каучука составило 3600 т, а к 1945 г. американское производство каучуков, разработанных в Великобритании, составило 725 тыс. т.

За послевоенным периодом затишья последовали изменения в направленности поисков новых полимерных материалов. Прежде вслед за открытием материала искали пути его эксплуатации, теперь же сначала определялись нужные свойства, а затем разрабатывался соответствующий продукт. Полиуретан, открытый Байером в поисках материала, близкого нейлону, является типичным примером этой новой тенденции.

Несмотря на тот факт, что исключения все же существуют — а полипропилен был таким исключением, — с 50-х годов тенденция получения новых или модифицированных материалов для определенной цели значительно возросла. И в этом — будущее полимерной промышленности.

Мягко выражаясь, странно, что мир пластмасс должен отдать должное Парксу, Хайэту и Бакеланду, как основателям промышленности, хотя они не являются первооткрывателями новых материалов, а скорее предпринимателями, распознавшими и использовавшими возможности, заложенные в идеях других людей.

Первооткрывателям не повезло в том, что этим трем людям достались все почести, тем более, что они же и извлекли выгоду из этих открытий.

Странно и то, что в полимерной промышленности высоко оценивается применение пластмасс в прошлом, но в настоящее время этому отводится второстепенная роль. В результате того, что основные усилия, как физические, так и финансовые, сейчас приложены к созданию новых материалов, исследованию их применения не уделяется должного внимания. Возможно, эта ситуация изменится в результате перепроизводства или, может быть, станет ясно, что перспективное планирование производства материалов может и должно основываться на расширении изысканий новых применений.

Глава 3. Материалы

Пластмассы представляют собой искусственные материалы, которые в природе не существуют. Они являются органическими соединениями, т. е. в основе их лежит углерод (хотя существует все увеличивающееся число исключений из этого правила). Это высшие полимеры, громадные молекулы которых состоят из малых простых повторяющихся элементов, соединенных в большие группы. Как явствует из названия, пластмассы бывают пластичными на какой-то стадии их производства, и на этой стадии их можно формовать посредством различных методов1.