У свеце вялікіх малекул
Памер: 262с.
Мінск 1959
У сучаснай тэхніцы паспяхова выкарыстоўваюцца розныя сарты сінтэтычных каўчукаў, якія атрымліваюцца пры сумеснай полімерызацыі дывінілу са стыролам і нітрылам акрылавай кіслаты.
Дывініл-стырольныя каўчукі, называемыя універсальнымі, замяняюць цяпер натуральны каўчук у вытворчасці аўтамабільных шын і разнастайных рызінавых вырабаў. За рубяжом іх скарочана называюць — буна. Пры полімерызацыі дывініл і стырол бяруцца ў сумесі ў розных суадносінах (звычайна стыролу бяруць менш).
Гэтыя каўчукі з’яўляюцца вельмі трывалымі да сцірання, акісляюцца з вялікай цяжкасцю, нават пры высокіх тэмпературах.
Яшчэ больш выдатныя ўласцівасці мае дывініл-нітрыльны каўчук. За рубяжом ён называецца буна-N, пербунан. Ен выключна маслаўстойлівы, на яго не дзейнічаюць ні раслінныя, ні жывёльныя тлушчы, ні
мінеральнае масла. Натуральны каўчук раствараецца ў арганічных растваральніках, а дывініл-нітрыльны амаль не набракае.
3 яго вырабляюць бензінавыя шлангі, дэталі маслаправодаў, пальчаткі, фартухі.
Рызінай з дывініл-нітрыльнага каўчуку карыстаюцца для вырабу абкладак для хімічнай апаратуры. Яны надзейна засцерагаюць унутраную паверхню апаратаў ад разбурэння кіслотамі і шчолачамі.
Сыравінай для вырабу гэтых каўчукаў з’яўляецца нафта і газы, якія атрымліваюцца пры перапрацоўцы нафты. Ёсць у нашай краіне і ўсе іншыя віды сыравіны, патрэбныя для вытворчасці сінтэтычных каўчукаў.
Сучасныя хімікі не проста капіруюць уласцівасці натуральнага каўчуку, як гэта рабілі першыя даследчыкі каўчуку. Яны вырабляюць самыя разнастайныя віды каўчукаў, якія маюць розныя ўласцівасці, якіх няма ў натуральнага каўчуку. Адны пераўзыходзяць яго па трываласці і эластычнасці, другія — па стойкасці да масла і бензіну, трэція — па газанепранікальнасці, чацвёртыя — па марозаўстойлівасці і г. д.
За апошнія гады хімікі навучыліся атрымліваць розныя віды сінтэтычнага каўчуку, карыстаючыся, як садаводы, метадам прышчэпкі.
Можна прышчэпліваць малекулы аднаго сорту каўчуку да іншага віду каўчуку. Можна рабіць і інакш: да ланцужкоў малекул каўчуку прышчэпліваць малекулы якой-небудзь сінтэтычнай смалы або пластмасы.
Калі да прыроднага каўчуку прышчапіць стырол або акрылат, то мы зменім яго ўласцівасці ў патрэбным нам напрамку. Тое ж адбудзецца і пры прышчэпліванні да сінтэтычнага каўчуку.
Так удаецца павысіць трываласць, масластойкасць, эластычнасць розных відаў сінтэтычнага каўчуку.
Хімікам у іх высакародным спаборніцтве з прыродай дапамагае і фізіка. Раскрыццё таямніц будовы атама і выпраменьванне радыёактыўных праменняў дазволіла выкарыстаць унутрыатамную энергію.
Радыяцыйнае абпраменьванне каўчукаў памяншае іх знос, паляпшае іх стойкасць да нафты. Заўважана, што з дапамогаю радыяцыйнай энергіі можна вулканізаваць каўчукі, якія ў звычайных умовах не паддаюцца вулканізацыі.
Рызіна, зробленая з абпрамененага каўчуку, «старэе» значна больш павольна, чым звычайная.
Поспехі сучаснай хіміі дазволілі хімікам стварыць розныя віды сінтэтычных каўчукаў, якія па многіх сваіх уласцівасцях пераўзыходзяць натуральны каўчук. Аднак, усе штучныя каўчукі, якія існуюць у нас і за мяжой, уступаюць прыроднаму каўчуку ў эластычнасці.
Любы шафёр або ўладальнік індывідуальнага аўтамабіля добра ведае, што аўтапакрышка ў час язды машыны моцна награваецца. Самаразаграванне шын адбываецца ў любое надвор’е, нават у самы вялікі мароз. Яно асабліва прыкметна ў аўтобусаў, тралейбусаў, трохі пяцітонных грузавікоў. Чым большыя па размеру шыны, тым мацней •яны награваюцца. Кожнаму вадзіцелю аўтамашыны вядома таксама, што чым большая хуткасць і нагрузка пры яздзе на шыну, тым мацней яна разаграваецца.
8 Б. Я. Розен
113
Пры хуткай яздзе ў некаторых выпадках тэмпература ў камеры і цэнтры аўтапакрышкі можа даходзіць нават да ста градусаў.
Заўважана, што ў шынах, зробленых з сінтэтычнага каўчуку, тэмпература пры разаграванні заўсёды на 15—30 градусаў вышэйшая, чым у аўтапакрышках з натуральнага каўчуку.
Рызіна са штучнага каўчуку значна горш пераносіць награванне, чым рызіна з прыроднага каўчуку. Таму аўтапакрышкі значна хутчэй разбураюцца, выходзяць са строю. Асабліва часта разрываюцца аўтапакрышкі з сінтэтычнага каўчуку.
3 прычыны гэтага да цяперашняга часу ва ўсіх краінах цяжкія аўтобусныя і грузавыя шыны не вырабляюць цалкам з сінтэтычных каўчукаў, а абавязкова з сумесі з прыродным.
Даўно ўжо зарубежныя і савецкія вучоныя адшукваюць шляхі стварэння такога штучнага каўчуку, які быў бы пазбаўлены гэтых недахопаў.
Доўгі час вучоныя не маглі вырабляць сінтэтычны каўчук, які складаўся б з тых жа малекул, што і прыродны. Цяпер вырашана і гэтая праблема.
Некалькі гадоў назад група навуковых супрацоўнікаў Усесаюзнага навукова-даследчага інстытута сінтэтычнага каўчуку стварыла новы від каўчуку — ізапрэнавы, які скарочана назвалі СКІ.
Падрыхтоўваюць яго полімерызацыяй вуглев-адароду ізапрэну, які атрымліваюць з нафтавых газаў. Новы від каўчуку па многіх сваіх уласцівасцях вельмі падобны да натуральнага, а па некаторых нават пераўзыходзіць яго.
Некаторыя сарты рызіны, зробленыя з ізапрэнавага каўчуку, больш трывалыя, чым атрыманыя з натуральнага каўчуку. У многіх выпадках яны больш эластычныя і лепш вытрымліваюць нізкія тэмпературы.
3 таго часу як з’явіўся аўтамабіль і вынаходцы прыдумалі для яго трывалы рызінавы «абутак» — шыны, хімікі імкнуцца зрабіць рызіну. як можна больш даўгавечнай.
Шына прьі' руху аўтамабіля паступова сціраецца. Хуткасць зносу аўтапакрышак залежыць ад многіх прычын: хуткасці язды аўтамабіля, профілю шляху, якасці дарогі, але перш за ўсё ад сорту каўчуку і сажы.
Рызіншчыкі добра ведаюць, што чым больш у рызінавай сумесі актыўнай сажы, тым менш і больш павольна зношваецца рызіна.
Аднак, нават самая лепшая па якасці сажа не можа павялічыць даўгавечнасць рызіны, калі выбраны недастаткова зносаўстойлівы каўчук.
Некаторыя выпускаемыя нашымі заводамі сінтэтычныя каўчукі не могуць пахваліцца высокім супраціўленнем сціранню.
Пакуль больш павольна сціраецца натуральны каўчук. Створаны ленінградскімі хімікамі сінтэтычны ізапрэнавы каўчук (СКІ) таксама ўступае яму ў даўгавечнасці.
Стварэнне даўгавечнай рызіны мае важнае значэнне не толькі для аўтамабіляў і самалётаў. У зносаўстоўлівай рызіне маюць патрэбу і фабрыкі і заводы, і шахты і электрастанцыі. Ім жа патрэбны і прывадныя рамяні і стужкі транспарцёраў. Патрэбна даутавечная рызіна і
абутковым фабрыкам. Чым больш будзе насіцца абутак на рызінавай падэшве, тым вышэйшай будзе якасць іх прадукцыі.
Доўгі час хімікам не ўдавалася атрымаць штучным шляхам такі каўчук, які дазволіў бы падрыхтаваць даўгавечную рызіну.
Толькі нядаўна настойлівыя пошукі хімікаў увянчаліся поспехам. 3 некаторых арганічных рэчываў, якія атрымліваюцца пры сухой перагонцы каменнага вугалю і перапрацоўцы нафтапрадуктаў, створаны новы від сінтэтычнага каўчуку—уратанавы. Ён сціраецца ў два разы больш павольна, чым прыродны.
Недалёка той час, калі з’явіцца «вечная» рызіна. Галёшы з такой рызіны змогуць насіць некалькі пакаленняў. А шыны перажывуць свайго «гаспадара»— аўтамабіль.
Рызінавыя вырабы, зробленыя з натуральнага або выпрацоўваемыя на заводах з сінтэтычных каўчукаў, як правіла разбураюцца і раскладаюцца ўжо пры тэмпературы 100—120 градусаў.
Казачныя поспехі авіяцыі ў наша стагоддзе выклікалі да жыцця такія самалёты, якія лятаюць хутчэй за гук. Ім патрэбны амартызатары, пракладкі, ушчыльнікі, якія не змяняюць сваіх уласцівасцей пры тэмпературы 200 градусаў і вышэй.
Хімікі выканалі заказ самалётабудаўнікоў і пілотаў. Пятнаццаць гадоў таму назад з’явіўся тэрмаўстойлівы сіліконавы каўчук. Падрыхтоўваюць яго з крэмній-арганічных полімераў, змешваючы іх у прысутнасці каталізатара з неарганічнымі напаўняльнікамі: пяском, гліназёмам, вокісламі металаў.
Маючы пластычнасць і пругкасць каўчуку, гэтае рэчыва, аднак, рэзка адрозніваецца ад яго па сваёй хімічнай прыродзе.
У той час як малекулы сінтэтычнага і натуральнага каўчуку складаюцца з доўгіх вугляродных ланцугоў, звязаных паміж сабою, малекулы сіліконавага каўчуку складаюцца з атамаў крэмнію і кіслароду, якія чаргуюцца паміж сабою.
Сіліконавы каўчук можа перапрацоўвацца ў звычайнай апаратуры рызінавых заводаў. Яго можна змешваць з усімі рэчывамі, якія скарыстоўваюцца пры атрыманні рызіны.
Вырабы з гэтага каўчуку не трацяць сваёй эластычнасці ні пры мінус 60 градусаў (і нават ніжэй), ні пры плюс 220—250 градусах (а пры кароткатэрміновым награванні нават пры 300 градусах). Сіліконавы каўчук не акісляецца на паветры — не старэе, на яго не дзейнічаюць азон, растваральнікі, бензін і масла.
3 крэмній-арганічнай рызіны робяць пракладкі, шлангі і ўшчыльнікі для тэрмометраў, якія працуюць пры 180 градусах.
Сіліконавыя эластычныя губкі, што вытрымліваюць тэмпературу 200 градусаў, незаменныя ў якасці пракладак у самалётах і амартызатараў для розных прыбораў.
Дыяфрагмы, зробленыя з крэмній-арганічнай рызіны, паспяхова скарыстоўваюцца ў газаметрах і рэгулятарах ціску і служаць у 3—4 разы даўжэй за звычайныя рызінавыя або азбеставыя.
Яшчэ больш трывалы і тэрмаўстойлівы матэрыял атрымліваецца пры камбінаванні гэтай рызіны з азбестам або шклотканінай. Эластычныя
патрубкі з прарызіненай шклотканіны выкарыстоўваюцца для злучэння труб у паветрадуўках сілавых установак, а трубы з гэтага матэрыялу выдатна замяняюць у многіх выпадках алюмініевыя трубы.
Пракладкі з азбеставага валакна і крэмній-арганічнай рызіны шырока скарыстоўваюцца цяпер у пражэктарах, вулічных ліхтарах і розных устаноўках, што працуюць на вольным паветры. Яны выдатна вытрымліваюць рэзкія ваганні тэмпературы, добра супрацьстаяць дзеянню атмасферных ападкаў.
Тэрмаўстойлівасць сіліконавага каўчуку амаль у два разы вышэй, чым ва ўсіх іншых натуральных і сінтэтычных каўчукаў. Але гэта яшчэ не мяжа.
Нядаўна ў ЗША з’явіўся новы від каўчуку—вітон. Ён вытрымлівае тэмпературу вышэй за 260 градусаў, не баіцца шкодных хімічных вадкасцей, мае высокую механічную трываласць. Малекулы гэтага сінтэтычнага каўчуку пабудаваны з атамаў вугляроду і фтору.
Розныя віды сінтэтычнага каўчуку — дывінілавы, ізапрэнавы, ізабутыленавы,— валодаючы шмат якімі добрымі якасцямі, у той жа час маюць адзін буйны недахоп: пры апрацоўцы яны робяцца цвёрдымі і адносна лёгка разбураюцца.
КНІГІ ОНЛАЙН
