Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

При вулканизации каучука сера как бы сшивает его молекулы, образуя  между ними  прочные  «мостики».

чукам. Первый прием переработки полимеров называется вулканизацией, второй — пласти­фикацией.

Процесс вулканизации сводится к тому, что в полимер вводят вещества, способ­ные химически связывать, «сшивать» молекулы. Для каучука таким веществом служит сера. Она образует «мостики» между молекулами кау­чука: чем больше таких «мостиков», тем менее упругим будет каучук. Вводя в каучук боль­шое количество серы, из него получают проч­ное, твердое, малоупругое вещество — эбонит. Это уже пластмасса. Наоборот, вводимое в по­лимер низкомолекулярное вещество — пла­стификатор — изолирует молекулы по­лимера друг от друга, повышает их подвиж­ность, гибкость и тем самым увеличивает упру­гие свойства полимера.

Как получают полимеры? Об одной из наиболее распространенных реакций образования полимеров, о полимеризации, упоми­налось выше. Но далеко не все молекулы спо­собны к полимеризации. Это зависит от строе­ния молекул и от характера межатомных связей в них. Когда между атомами в молекуле использованы все связи сцепления, химическое соединение (оно называется насыщенным) но способно полимеризоваться. К полимеризации способны только соединения ненасыщенные, в которых углерод не использует всех своих связей. Одна из углеродных связей у этих веществ может сравнительно легко размыкать­ся и давать возможность молекуле присоеди­нять новую молекулу, за ней третью и так последовательно новые десятки и сотни моле­кул с размыкающимися связями. Процесс поли­меризации вещества носит цепной характер.

Другой путь полимеризации — когда моле­кулы-мономеры имеют циклическое (т. е. коль­цевое) строение и кольцо атомов при этом непрочно. Разрушая его, можно получить раз­вернутую линейную молекулу, на концах кото­рой после разрыва останется по одной свобод­ной связи. Такая связь способна присоединять новые разорванные молекулы. Возникающий процесс полимеризации в данном случае тоже имеет цепной характер.

Полимеризацией получают множество раз­нообразных синтетических материалов. Именно этой реакции полимеры обязаны своим назва­нием. Но она не единственная. Другой хими­ческий путь создания полимерных веществ — поли конденсация. Эта реакция про­текает всегда с выделением побочных продук­тов — углекислоты, воды, аммиака. В этом основное отличие поликонденсации от полиме­ризации.

Создавая новые полимеры, химики стремят­ся получать материалы с заранее заданными

Химики могут получать полимеры о самыми  различными свойствами.

290

свойствами. Для этого они используют самые различные методы.

Вспомните, как садоводы-мичуринцы приви­вают к дереву черенок от другого сорта, с тем чтобы это плодовое дерево переняло какие-то ценные свойства — засухоустойчи­вость, стойкость к морозам и т. д.— от приви­того сорта. А нельзя ли подобным образом получать химические «гибриды» полимеров? Можно! Одному полимеру как бы «прививают» свойства другого полимера. Основной «ствол» цепной молекулы в этом случае состоит из од­ного типа полимера, а боковые «ветви» — из другого.

Такую молекулу можно получить, исполь­зуя в качестве исходных материалов готовый полимер и низкомолекулярные вещества, спо­собные в свою очередь полимеризоваться в отдельные «ветви» молекулы полимера. Поли­меры-гибриды, или сополимеры, сохра­няют свойства своих «родителей» и в то же время приобретают новые качества, каких не было раньше.

Путем «химической прививки» одного поли­мера к другому удается получать из такого сравнительно жесткого и хрупкого материала, как полистирол, материалы упругие и удиви­тельно стойкие к удару. Корд из синтетического полиамидного волокна, исключительно прочный, до недавнего времени имел один существенный недостаток — при эксплуатации покрышек происходило расслаивание, волокно отде­лялось от резины и покрышка быстро выходила из строя. Устранить недостаток помогла сополимеризация. Теперь к кордовому волокну прививают другие полимеры или мономеры. Качество шин резко поднялось.

Можно также «сшить» органическое ве­щество с неорганическим, например с метал­лом. Получаются материалы с новыми, самыми

необычными свойствами. Полистирол, приви­тый к металлическому порошку, дает сополи­мер, похожий и на металл, и на пластик. Известны полимеры, по способам обработки все больше приближающиеся к металлам. Соз­даны полимеры, которые могут закаляться и отжигаться.

А вот еще один путь создания полимеров-гибридов — блок—сополимеризация. При этом большие молекулы получают из правильно чередующихся частей — блоков различных полимеров. Таким путем создают, например, каучуки, обладающие повышенной твердостью.

Большим достижением науки является ме­тод каталитической полимери­зации, позволяющий получать полимеры со строго регулярным строением молекул, так называемые «изотактические». Приведем один факт, характеризующий практическую важ­ность этого открытия. В первое время полиэти­лен изготовлялся в очень сложных условиях при температуре около 200° и под давлением порядка 1,5—2 тыс. атм. Путем каталитиче­ской полимеризации полиэтилен можно полу­чать под давлением в 35—70 атм и даже при обычном атмосферном давлении.

Как получают и перерабатывают пластмассу

Пластические массы — старейшие среди по­лимеров. По свидетельству известного римско­го историка Плиния, всем известная в наши дни пластмасса плексиглас была создана еще в античном мире. Ее изобрел безвестный худож­ник при императоре Тиберии. Познакомившись с необыкновенным стеклом, властитель Рима приказал отрубить голову изобретателю и

291