Что общего между куклой и бритвенным прибором, бильярдным шаром и корпусом мобильного телефона? Прежде чем ответить, взгляните повнимательнее на эти вещи.
И тогда вам станет ясно: они «родственники», так как сделаны из пластических масс. Сидя в своей комнате, вы насчитаете десятки изделий, изготовленных из них. Они предстанут перед вами в виде клавиатуры, расчески, авторучки, пепельницы, вазы, тарелок, футляра для очков, телевизора. Не исключено, что вы живете в доме, построенном из полимеров. Да, да! Такие здания уже возводятся.
А может быть, вы плавали на катере из стеклопластов? Нет? А на автомобилях с пластмассовым кузовом не ездили? Не приходилось? Ничего, не огорчайтесь. Полимеры настолько стремительно входят в повседневный обиход, что ваше желание осуществится быстрее, чем вы думаете.
Еще лет десять назад кое-кто из производственников пренебрежительно именовал пластмассы заменителями. Ныне же их с полным основанием можно назвать вытеснителями стали, чугуна, меди, бронзы, свинца из самых «обжитых» отраслей — машиностроения, электротехники, корабельного дела, самолетостроения. Этим, в частности, объясняется бурный рост производства пластмасс. В начале прошлого века, в год во всех странах мира их было выпущено 50 тысяч тонн, а сейчас — свыше 100 миллионов тонн. В 2000 раз больше! Цифра внушительная!
Природа — великий мастер. Она создала бесчисленное множество диковинных вещей. Но даже нынешний уровень развития техники со всей очевидностью показал, что ее кладовые не так уж богаты. В самом деле, где находятся залежи сырья, из которого можно делать детали, прочные, как стальная броня, и прозрачные, словно стекло, гибкие, будто резина, и стойкие, как платина? Таких залежей на земле нет. Между тем без материалов с заранее заказанными свойствами невозможно построить нынче космический корабль, самолет или автомобиль. Где же их вырабатывают? На химических заводах. Среди этих материалов пластмассы являются, пожалуй, самыми удивительными.
Что же представляют из себя пластмассы?
— Это «твердые» жидкости, — утверждают химики.
Такой ответ способен смутить самых ярых приверженцев науки чудес. Но он довольно точно определяет физическую сущность новых материалов. Как еще охарактеризуешь пластмассы, которые могут быть твердыми и жидкими, эластичными и хрупкими, легкими и тяжелыми, иметь любую форму, вид, цвет?
Они вошли в жизнь человека скромно и незаметно. Все началось вот с чего. В середине 19 века владельцы американских бильярдных бросили клич: того, кто найдет вещество, могущее заменить шары из слоновой кости, ждет награда в 10 тысяч долларов. Сумма по тем временам немалая. Поэтому в числе других занялся поисками нового материала и владелец крохотной типографии Джон Хайатт. Глядишь, повезет! Но он чувствовал, что одному ему такую проблему не решить. Опыты Хайатт вел вместе со своим братом Исааком — химиком по профессии. Семь лет экспериментировали они, пока не нашли то, что нужно.
Как гласит молва, открытие было сделано случайно. Один из братьев однажды порезал себе палец. В ту пору раны смазывали не йодом, а коллодием — раствором коллоксилина в смеси спирта и эфира. Подошел он к шкафу, распахнул дверцы и видит: банка, в которой хранилась жидкость, пуста! Лишь на самом ее дне находилась твердая пленка кремового цвета. И вдруг его осенило: а ведь это то, что нужно! Будут бильярдные шары!
Братья с удвоенной энергией взялись за опыты. Вскоре с помощью спирта и камфары им удалось получить из целлюлозы твердое вещество, внешне похожее на слоновую кость. Но к их величайшему огорчению, бильярдные шары получились из него неважные. Целлулоид — так был назван новый материал — имел и достоинства, которые сразу же бы ли оценены современниками. Из него стали делать гребни, ручки для зонтов, игрушки, а потом кинопленку и небьющееся стекло. Скоро исполнится сто пятьдесят лет с той поры, как братья Хайатт создали первую искусственную пластмассу, а она продолжает служить людям.
В 1900 году у целлулоида появился соперник — галалит. Это звучное греческое слово в переводе на русский язык означает «молочный камень». И, знаете, тут нет никакой натяжки. Изобретатель Адольф Шпиттелер взял в качестве исходного сырья… обыкновенный творог, а если говорить точнее, казеин — молочный белок. Обработав его формалином, он получил то, что требовалось: материал для грифельных досок. Правда, спустя некоторое время из новой пластмассы начали изготовлять пуговицы, пряжки, бильярдные шары, шкатулки, линейки и другие изделия, нужные в быту.
Галалит в какой-то мере покрыл нужду в природных смолах. Но вскоре стало ясно, что он не удовлетворяет электротехнику, развивавшуюся стремительными темпами. Ей все больше требовалось изоляционных материалов. Запасы же шеллака, даммара, копала и других смол были невелики. К тому же стойкость лаков, приготовляемых на их основе, уже не отвечала возросшим требованиям.
И вновь выручили химики. Неоценимый вклад сделал русский ученый Григорий Семенович Петров. В ту пору он работал в лаборатории одного фабриканта и по его заданию искал более рациональный способ очистки нефтяных продуктов, который позволил бы наладить выпуск лампадного масла, не уступающего заграничному оливковому. Ученый довольно быстро решил задачу. А что делать с «бросовым» остатком, образовавшимся после очистки нефтяных масел? Он обладал чрезвычайно интересными свойствами. Если смешивать его с водой, то получается отличное моющее средство. Но это еще не все. Оказывается, именно это вещество позволяет превращать низкосортные растительные масла (вроде хлопкового) в прекрасное твердое мыло.
Полученный продукт, представлявший собой сложную кислоту, был назван «контактом Петрова». Вскоре его стали широко применять в Европе и Америке в качестве самостоятельного моющего средства и как составную часть в производстве мыла из растительных масел.
А ученый продолжал опыты. Петров уже знал, каким путем удалось А. М. Настюкову получить из фенола (карболовой кислоты) и формалина (водного раствора формальдегида) смолоподобное вещество. Он решил провести реакцию между ними в присутствии своего «контакта». Результат получился поразительный: синтетическая смола, образовавшаяся в ходе реакции, оказалась пригодной для приготовления лаков и отливки мелких электротехнических изделий. Она обладала поистине неоценимым для техники свойством — постепенно затвердевать при нагревании. Приняв заданную форму, вещество становилось нерастворимым. На него действовали лишь едкие щелочи. Петров назвал смолу карболитом («угольный камень»). А в 1915 году в деревне Дубровке близ Орехово-Зуево был пущен первый в России завод пластических масс — «Карболит». Примерно в тот же период бельгийский инженер Бакеленд организовал в Америке компанию для выпуска изделий из своей смолы, известной под названием «бакелит».
Это было на заре «пластмассовой эпохи». С тех пор учеными всего мира созданы и создаются все новые и новые пластмассы, обладающие поразительными, чудесными, порой противоречивыми свойствами.
