Полимеры

У истоков века полимеров

Изменяя состав исходных мономеров, порядок их чередования в гигантских молекулах, условия синтеза и последующей обработки полученных материалов, можно практически неограниченно изменять свойства полимера, получая самые разнообразные вещества: от легко воспламеняющихся до совершенно негорючих и жаростойких; от растворимых в воде до отталкивающих влагу; от хрупких и тяжелых, как металл, до эластичных и гибких, как каучук, или в десятки раз более легких, чем вода.

В этой сложной области органической химии ученым предстоит разрешить еще очень и очень много загадок. Сейчас в распоряжении химиков-технологов более 40 видов исходных органических мономеров. Может показаться, что это не так уж много. Но из этих «кирпичиков» можно получать уже бесконечное количество синтетических веществ — волокон, пластических масс. Каждый день приносит нам все новые и новые открытия, новые материалы.

Вот, например, каучук. Известен лишь один вид природного каучука — изопреновый. Цепочка полимера природного каучука образована из нескольких тысяч молекул изопрена:

Как образуются углеводородные цепи природного каучука, ученые пока еще не знают, но химики создали каучук со структурой, близкой к природному. У резины, изготовленной из натурального каучука, целый ряд недостатков. Она разбухает в бензине, боится масла, разрушается при нагревании свыше 120°С. Синтетические каучуки, например бутадиеновый каучук марки СКД, устойчивы к действию бензина и масла, глубокого холода и температур выше 100°С. Уретановый каучук химически совершенно непохож на, натуральный. Он настолько износоустойчив, что изготовленные из него шины, по-видимому, смогут пережить автомобиль.

Из стеклянного волокна или ткани, пропитанных эпоксидными смолами, прессуют корпуса автомобилей, лодок, кораблей, детали изделий и шахтного оборудования и даже... спиральные пружины, которые по своей прочности, выносливости и упругости превосходят стальные.

Существуют полимерные клеи, способные склеивать все что угодно, например резец с державкой. При перегрузке чаще ломается резец или державка, чем место склейки. Площадь склейки, равная всего 20 см², способна уже через полчаса выдержать силу тяжести легкового автомобиля с тремя пассажирами. Подобные клеи применяются для «шитья» одежды, склейки корпуса и крыльев самолета и даже для склеивания тканей и кровеносных сосудов при хирургических операциях.

Из смеси некоторых полимерных клеев, изготовленных на базе фурфурола и песка, получается отличный легкий, быстротвердеющий, влагостойкий бетон, прочный и на сжатие и на растяжение, не нуждающийся в армировании сталью. Он не боится огня, кислот, щелочей, морской воды, времени, не нуждается в окраске.

Таковы лишь немногие области применения новых видов полимеров. Но и их достаточно, чтобы представить себе увлекательные перспективы, открывающиеся здесь перед наукой и техникой ближайшего будущего. Достижения сегодняшней химии полимеров — лишь первые ее шаги. Именно в этой области человек сможет развернуть свои силы и возможности для создания веществ, каких еще не было и нет.