МАТЕРИАЛ С УДИВИТЕЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ (ВМЕСТО ВВЕДЕНИЯ)

Члены Парижской академии наук были возмущены. Вместо серьезного доклада о своем путешествии в Южную Америку Шарль Кондамин с неприличной для столь представительного учреждения пылкостью показывает невзрачный шарик непонятного происхождения и предлагает им восторгаться. «Вглядитесь, господа достопочтенные члены академии! Вглядитесь! Этот маленький шарик чудесен более, нежели взятые вместе камни всех алхимиков мира! Он способен принимать тысячи видов, он может являться в тысячах различных форм, он призван даже осушить слезы людей, неся с собой подлинное счастье для человечества».

Мнение достопочтенных членов академии было единодушным: «Фантазер!» Так в Европе в 50-х гг. XVIII в. отвергли каучук второй раз. Был и первый. Остановившись у острова Гаити во время своего путешествия (1493 г.), испанский адмирал Христофор Колумб увидел с борта корабля туземцев, игравших большим мячом. Он был черен, велик по размерам, тяжел, но, ударяясь о землю, довольно высоко подскакивал в воздух. Это казалось невероятным, потому что шар не был надут и состоял из сплошной твердой массы, которая, по словам адмирала, точно обладала свойствами живого существа. Колумб привез несколько кусочков неизвестного вещества на родину, но разве оно могло привлечь внимание, когда головы были заняты мыслями о других сокровищах вновь открытых земель - золоте, серебре, пряностях,- словом, о том, что по тем временам считалось настоящей ценностью. Долго еще лепешки из этого материала, привозимые моряками, оставались лишь курьезными сувенирами. О происхождении материала ничего не было известно. Правда, находились «очевидцы», утверждавшие, что это экскременты фантастического животного. Позднее выяснилось, что это добываемая местными жителями из разрезов коры деревьев смола, называемая ими «каучу» (от слов «каа» - дерево и «о-чу» - плакать). Заблуждения о происхождении вещества рассеялись, но заблуждения о возможностях его использования остались. И сейчас можно лишь со снисходительной улыбкой прочесть в медицинских трактатах тех лет: «Оно оказывает значительное целебное воздействие: укрепляет желудок, останавливает рвоту, возбуждает аппетит и очищает кровь; способствует кровообращению, благотворно влияет на легкие, дает избавление от кашля, смягчает боли в боку и уменьшает страдания больных чахоткой; ослабляет зубную боль и укрепляет десны, воспаленные от цинги». Словом, каучуку приписывались качества, которых у него нет, но зато о других гораздо более важных свойствах, как ни странно, узнали позже, чем начали применять новый материал.

История использования каучука началась с пустячного изделия. До сих пор осталось неизвестным, кто первым заметил способность каучука «съедать» карандашные линии. Принято считать «отцом ластика» англичанина Д. Пристли, хотя он только описал в 1770 г. открытие, сделанное другим человеком - механиком Э. Hep ном.

Прошло немногим больше десяти лет, и один лондонский каретный мастер не побоялся испортить свое пальто, намазав его каучуковым раствором, чтобы предохранить от дождя. С этого момента новый материал начал постепенно завоевывать мир.

В Вене в 1821 г. открылась первая фабрика изделий из каучука. Во Франции к 1820 г. научились изготовлять подтяжки и подвязки из каучуковых нитей, сплетенных с хлопком. В Англии Макинтош предложил класть тонкий слой каучука между двумя кусками ткани и делать непромокаемые пальто. В Америке стараниями одного морского капитана появились первые пятьсот пар индейской обуви, которую стали носить поверх башмаков. Там же, в Америке, в Бостоне Е. Чаффи начал изготавливать каучуковые крыши хижин и фургонов, головные уборы, одежду. Но зародившейся промышленности грозила гибель. Пальто в холод становились твердыми, и покупатели чувствовали себя в них как рыцари в доспехах, летом же одежду приходилось держать в подвале - она расползалась от жары; обувь была неуклюжей и непрочной; головные уборы и крыши фургонов через некоторое время превращались в жидкое месиво с таким отвратительным запахом, что их приходилось как можно быстрее зарывать в землю. И потребители начали отказываться от изделий из каучука.

Имя человека, «спасшего» каучук,- Чарльз Гудьир. После долгих лет бесплодной работы он наконец открыл в 1839 г. процесс вулканизации, подвергая нагреву смесь каучука с серой. В результате получился материал, обладавший необычайно важным свойством, которого не было ни у одного из известных ранее веществ,- высокой эластичностью, т. е. способностью легко деформироваться под действием небольших нагрузок и восстанавливать свою форму после весьма значительных деформаций (до 1000% и более). Полученный материал уже не был каучуком - это была резина.

Вулканизация «помогла» развитию электропромышленности, так как резина - прекрасный изолятор. Благодаря этому методу были изготовлены первые в мире пневматические покрышки для велосипедов, а потом и автомобилей.

В России крупное предприятие резиновой промышленности открылось в 1860 г. Сейчас мы знаем его как объединение «Красный треугольник» в Ленинграде. В конце XIX и начале текущего столетия в нашей стране было основано еще несколько заводов: «Каучук», «Богатырь», «Проводник» и др.

Технология получения резиновых изделий стремительно улучшалась, и в короткий срок мировое потребление каучука возросло почти в 50 раз. Но Бразилия строго охраняла свою монополию на производство каучука, и вскоре он стал цениться на мировом рынке дороже серебра. Несмотря на то что во второй половине XIX в. контрабандным путем с берегов Амазонки удалось вывезти 70 тыс. семян, положивших начало всем азиатским каучуковым плантациям, его продолжало не хватать. Но дело было не только в этом. Натуральный каучук не маслостоек, имеет плохую термостойкость и быстро стареет. Эти качества не удовлетворяли потребителей. К тому же почти все использование каучука сосредоточено в индустриальных странах умеренной зоны, где каучуковые деревья не растут. Возникла необходимость разработки методов синтеза каучуков. В 1932 г. в нашей стране впервые в мире было организовано крупное промышленное производство синтетического каучука по методу академика С. В. Лебедева. Это было открытие мировой важности, а сама задача - чрезвычайно сложной. Не случайно даже знаменитый изобретатель Эдисон, услышав о синтезе каучука в СССР, не поверил этому: «Я не верю, что Советскому Союзу удалось получить синтетический каучук. Все это сообщение - сплошной вымысел. Мой собственный опыт и опыт других показывает, что вряд ли сам процесс синтеза каучука вообще когда-либо увенчается успехом».

Освоение промышленного способа производства синтетического каучука стало возможным благодаря достижениям отечественной науки. В его основе лежат труды А. М. Бутлерова, И. Л. Кондакова, С. В. Лебедева, Б. В. Вызова, И. И. Остромысленского.

Современная химия ставит задачи куда более широкие, чем копирование свойств натурального каучука. Прав был С. В. Лебедев, предсказавший, что всякая новая форма синтетического каучука приносит с собой комплекс свойств, которых нет ни у природного каучука, ни у других синтетических каучуков. Сейчас известны уже десятки каучуков, обладающих тепло- и морозостойкостью, стойкостью к различным коррозионным средам, радиации, озону, атмосферным и многим другим воздействиям.

Каучук - основа для получения резин, которые являются сложными многокомпонентными системами и состоят из одного или нескольких полимеров и различных химических добавок - ингредиентов. Ингредиенты нужны и для протекания химических превращений каучуков в процессах переработки, и для придания резиновым изделиям определенных свойств. Это вещества, которые относятся к различным классам химических соединений: от элементарной серы и оксидов металлов до органических веществ весьма сложного строения.

Каучуки и резины объединяют одним понятием «эластомеры», подчеркивая тем самым их основное характерное свойство - высокую эластичность.

Маленький человек, появившийся на свет, проходит в компактном виде всю историю человечества и одновременно ему раскрывается мир эластичных материалов - эластомир. Он не очень заметен - к нему надо присмотреться. Когда мы любуемся новым самолетом, то невольно восхищаемся его пропорциями, внушительными размерами, привлекательным внешним видом и мало задумываемся над тем, что в нем до 20 тыс. деталей из резины. Резина - золушка в современном мире материалов: часто ей поручают самую неблагодарную работу, с которой не могут справиться другие, спрашивают строго, а в случае успеха о ней просто забывают. И она незаметно трудится, окружая нас тысячами необходимых вещей. Чтобы понять, насколько мы сроднились с эластомиром, не надо проводить рискованных экспериментов, пытаясь обойтись без шин, резиновых лодок, обуви - достаточно просто отнять резиновую соску у малыша, и все сразу станет ясно.

Эластомир гораздо более велик и разнообразен, чем привычная среда обитания человека, - без резины не полетят космические корабли, не будут покорены глубины океанов.

Для того чтобы освоить эластомир, нужно иметь ответы по крайней мере на два вопроса: какими возможностями обладают эластичные материалы и как их получить. Эта книга - попытка в какой-то мере ответить только на первый вопрос. Именно в какой-то мере, потому что рассказать о всех возможностях этого уникального материала нельзя - они неисчерпаемы.

Автор втайне надеется: прочитав книгу, кто-нибудь захочет получить ответ и на второй вопрос, а узнав о резине больше, решит, что создавать новые материалы с заданными свойствами - его призвание.