Каучук

КаучукВпервые каучук был завезен из Америки в Европу в XVI веке прославленным путешественником и первооткрывателем Христофором Колумбом. Наблюдая за игрой туземцев в мяч, Колумб обратил внимание на сам мяч, сделанный из неизвестного в Европе материала. Мяч легко подпрыгивал от земли, сжимался и быстро восстанавливал свою первоначальную форму. Вместе с другими диковинками в Европу привезли образцы и этого материала, получившего название «каучук», что переводится с индейского как «слезы дерева». Каучук представлял собой сок бразильской гевеи, который начинали собирать с дерева, достигшего семилетнего возраста. Белый, словно молоко, сок (латекс) собирали в подвешенные чашечки и сливали в большой сосуд. Сок быстро сворачивался при нагревании, превращаясь в темный смолообразный продукт. Это и был каучук.

Изначально европейцы не смогли в полной мере оценить материал по достоинству, хотя из Южной Америки завозили в Европу непромокаемые сапоги, дождевики, бутылки и другие предметы, изготовленные из каучука. Впервые каучук применили в Европе в виде стиральных резинок. Дерево природного каучукаТолько в конце XVIII столетия патент на производство непромокаемых плащей из необычного материала взял английский ученый-химик Макинтош. Плащи из каучука стали называться по имени своего создателя «макинтошами». Недостатком таких плащей оказался тот факт, что в жару они становились липкими, а в мороз — твердыми. В результате многочисленных опытов был найден способ устранить эти недостатки путем вулканизации каучука. Американский химик Гудьир в 1839 году установил, что каучук меняет свои свойства при нагревании его с серой. Он становится менее чувствительным к изменениям температуры, более упругим и гибким. Новый вулканизированный каучук назвали резиной, он быстро завоевал большую популярность. Резина явилась идеальным материалом для изготовления покрышек для автомобилей, амортизаторов, приводных ремней, рукавов, транспортных средств, гибкой изоляции, различных прокладок и многого другого. С середины XIX века начинается массовый выпуск резиновых изделий. В несколько раз возрос спрос на каучук, дикая гевея уже не могла удовлетворять потребности промышленности. Гевею начали выращивать в тропиках Суматры, Явы, Малайского архипелага, были созданы каучуконосные плантации, но спрос на каучук продолжал расти.

Ученые усиленно искали способ получать каучук искусственным путем, но на это им понадобилось почти сто лет. В результате многочисленных исследований было установлено, что натуральный каучук на 9/10 состоит из углеводорода полиизопрена (формула (C5H8) n, где n — больше тысячи). Кроме полиизопрена каучук содержит минеральные вещества и смолоподобные белковые. Очищенный от белков и смол чистый полиизопрен довольно неустойчив и быстро теряет на воздухе эластичность и прочность. Для получения искусственного каучука необходимо было решить следующие задачи: 1 — научиться выделять изопрен из других веществ; 2 — выполнять реакцию полимеризации изопрена; 3 — найти нужные вещества для обработки полученного каучука, чтобы избежать его разложения. В 1860 году англичанин Вильямс сумел выделить из каучука изопрен путем сухой перегонки. Это была легкая бесцветная жидкость, обладающая своеобразным запахом. В 1879 году французский ученый Г. Бушарда получил каучукоподобный продукт, воздействуя на нагретый изопрен соляной кислотой. В 1884 году английский ученый Тилден сумел получить изопрен из скипидара путем его высокотемпературного разложения. Однако для промышленного производства эти способы не годились из-за дороговизны сырья, малого выхода изопрена,сложности технических процессов.

В 1901 г. русский ученый-химик Кондаков доказал, что в каучукоподобное вещество, помимо изопрена, превращается и диметилбутадиен, если в течение года держать его на рассеянном свету или в темноте. Правда, изделия из синтетического каучука, полученного из диметилбутадиена, были дорогими и низкого качества. В 1914 год англичанам Стренджу и Мэтьюсу удалось получить в лабораторных условиях каучук из дивинила. Однако им не удалось найти способ получения дивинила и создать установку для синтеза каучука на заводе. Через 15 лет академик С.В. Лебедев разработал способ получения Изделия из каучукасинтетического каучука промышленным путем. В качестве исходного материала ученый взял дивилин, отказавшись от изопрена. Прежде всего необходимо было найти способ получения дивинила из легкодоступного и дешевого сырья. Таким исходным сырьем стал спирт. В качестве катализатора послужила глина из Коктебеля. В середине 1927 г. из спирта Лебедеву удалось получить дивинил. Полимеризация дивинила была сделана по способу Мэтьюса и Стренджа. Полученный каучук разминали с содержащимся в нем натрием в мешалке, а после смешивали с усилителями, каолином, сажей, магнезией и прочими компонентами, которые бы предохраняли каучук от разложения. К концу 1929 года Лебедевым была разработана и представлена технология заводского процесса. Уже в феврале следующего года приступили к строительству опытного завода в Ленинграде. В феврале 1931 года впервые в мире были получены 250 кг дешевого синтетического каучука промышленным способом. Позже были найдены еще ряд способов получения синтетического каучука. Синтетический каучук из изопрена в промышленных условиях впервые получили в 1965 г. в Советском Союзе.

© 2017 Мир великих открытий | При использовании материалов с сайта активная ссылка на mirnovogo.ru обязательна