У свеце вялікіх малекул
Памер: 262с.
Мінск 1959
Працуючы ў цеснай садружнасці з прадпрыемствамі, якія робяць вырабы з дрэвапластыку, навуковыя супрацоўнікі лабараторыі дадуць прамысловасці такую тэхналогію вытворчасці гэтага каштоўнага матэрыялу, якая дазволіць зрабіць яго яшчэ больш танным і якасным.
Няма яшчэ двух дзесяткаў гадоў, як дрэва ўступіла ў спаборніцтва з бронзай, бабітам і тэксталітам. Дзякуючы хіміі пластычных мас, драўніна вышла пераможцай у гэтым спаборніцтве.
За апошнія гады хімікі навучыліся сумяшчаць фенолальдэгідныя смолы з сінтэтычнымі каўчукамі і іншымі полімерамі. Атрымліваюцца трывалыя матэрыялы, якія не баяцца ні кіслот, ні шчолачаў, добра вытрымліваюць трапічны клімат.
Фенолальдэгідныя смолы ў апошні час пачалі шырока ўжываць і ў чыстым выглядзе, гэта значыць без якіх бы то ні было напаўняльнікаў. Чысты літы рэзіт зусім празрысты, жоўтага колеру з бурштынавым адлівам. Яго можна свідраваць, фрэзераваць, піліць. 3 рэзіту робяць ювелірныя вырабы — бранзалеты, брошкі, пацеркі, якія імітуюць патуральны бурштын.
Ў склад літых смол можна ўводзіць розныя фарбавальнікі і атрымліваць вырабы рознай афарбоўкі.
Савецкімі заводамі пластычных мас асвоены выпуск літай смалы — неалейкарыту, якая нагадвае слановую косць.
Велізарную разнастайнасць прапапуюць нам фенолальдэгідныя смолы. Мяняючы састаў напаўнялыіікаў, суадносіны паміж фенолам і фармальдэгідам, замяняючы фенолы крэзоламі і іншымі злучэннямі, падбіраючы новыя каталізатары, мы атрымліваем смолы з рознымі якасцямі і ўласцівасцямі. Гэтыя смолы шырока праніклі ва ўсе галіны прамысловасці. Яны займаюць вядучае месца ў вытворчасці пластмас, таму што маюць надзвычайныя якасці і вырабляюцца з вельмі таннай сыравіны. I на самай справе, фармальдэгід выпрацоўваюць з драўнянага спірту або сінтэзуюць з чаднага газу і вадароду, гэта значыць з вугалю і вады. Фенол жа выпрацоўваюць з адходаў торфу, сланцаў, коксавых пячэй — з дыму! Вугаль, вада і дым — што можа быць яшчэ танней!
9. Пошукі празрыстай пластмасы
Аўтамабільнае шкло з цэлюлоіднага трыплексу, якім так ганарыліся яго вынаходцы, не апраўдала падзеі. 2—3 гады яно служыць спраўна. Але потым шкло, якое не разбіваецца, паступова жаўцее і мутнее. У ім з’яўляюцца ржавыя плямы і разводы. Шкло траціць празрыстасць, расслойваецца і патрабуе замены. Здавалася б, што ў гэтым вінаваты цэлюлоід, які пад дзеяннем сонечных праменняў раскладаецца.
Спажыўцы, якія ацанілі зручнасць безасколачнага шкла, настойліва патрабавалі такога шкла, якое не разбівалася б, але ў той жа час заставалася б заўсёды празрыстым.
Вынаходцы пачалі шукаць заменнік шкла і трыплеску.
У гэтыя гады ўжо ведалі многа новых матэрыялаў. Хімікі навучыліся з рэзолу атрымліваць празрыстыя бурштынава-жоўтыя літыя вырабы. Аднак зрабіць бясколерныя пласціны з рэзолу не ўдалося.
Назапашаны вопыт паказваў, што шкло, якое не разбіваецца, можна знайсці толькі сярод пластмас.
Вучоныя вырашылі змяніць хімічны састаў штучнай смалы і ўзяць замест фармаліну і фенолу якія-небудзь іншыя рэчывы.
Фармальдэгід спрабавалі замяніць іншым альдэгідам. Альдэгідамі ў хіміі называюць злучэнні, якія ў сваім саставе маюць групу з аднаго атама вугляроду, аднаго атама вадароду і аднаго атама кіслароду.
Для вытворчасці штучных смол альдэгіды прыгодныя таму, што ў іх малекулах вуглярод злучан з кіслародам двайною сувяззю.
Замест фенолу бралі карбаліт, крэзол і іншыя рэчывы. Але атрымаць бясколерную і празрыстую масу доўга не ўдавалася. Толькі ў 1921 годзе быў знойдзены практычна прыгодны спосаб вырабу шклопадобнага матэрыялу з карбаміднай смалы.
10. Карбамід знаходзіць скарыстанне
Назва «карбамідная смала» паказвае на яе хімічны састаў.
Слова карбамід складзена з лацінскага слова «карбон» — вугаль і хімічнага тэрміну амід. Амідамі называюць злучэнні, у якія ўваходзяць адзін атам азоту, адзін атам вугляроду, адзін атам кіслароду і два атамы вадароду.
Карбамід (мачавіна) — прадукт параўналыіа танны. Атрыманне яго не складанае.
Рыс. 65. Мадэль малекулы карбаміду.
Вадкі аміяк помпаю напампоўваюць у аўтаклаў, Туды ж магутным кампрэсарам нагнятаюць вуглякіслы газ. Пад ціскам у 200 атмасфер і пры тэмпературы ў 160—170 градусаў адбываецца хімічная рэакцыя. Дзве малекулы аміяку злучаюцца з адной малекулай вуглекіслаты. Пры гэтым адшчапляецца адна малекула вады. Утвараюцца буйныя крышталі карбаміду (мачавіны). Яго малекула складаецца з аднаго атама вугля-
роду, двух атамаў азоту, чатырох атамаў вадароду і аднаго атама кіслароду.
Карбамід, таксама як фенол, можа ўступаць у рэакцыю кандэнсацыі з фармалінам. Пры гэтым
атрымліваюцца смолападобныя прадукты, якія называюцца аміна-
пластамі.
Савецкі спосаб атрымання амінапластаў высокай якасці быў распрацаваны ў 1937 годзе групай ленінградскіх хімікаў пад кіраўніцтвам прафесара Ленінградскага тэхналагічнага інстытута A. А. Ваншэйдта.
У жалезны эмаліраваны кацёл наліваюць фармалін і награваюць яго да 30—35 градусаў. Затым у раствор пакрыху дабаўляюць уратрапін. У вытворчасці ж амінапласту ён з’яўляецца каталізатарам.
Следам за ўратрапінам у кацёл усыпаюць карбамід. Каб крышталі карбаміду хутчэй распускаліся, вадкасць перамешваюць. Раствараючыся, карбамід зніжае тэмпературу. Таму праз рубашку катла прапускаюць гарачую ваду і падтрымліваюць у ім тэмпературу па ўзроўні 30—35 градусаў. Калі ўвесь карбамід растворынца ў катле, дабаў ляюць крыху шчаўевай кіслаты. Япа служыць другім каталізатарам. Раствор зноў перамешваюць на працягу 20—30 мінут.
У гэты час некаторыя малекулы карбаміду далучаюць да сябе па адной малекуле фармаліну, некаторыя — па дзве, але на гэтым працэс не спыняецца.
Рыс. 66. Схема ўтварэння малекул карбаміднаіі смалы.
Малекулы карбаміду, якія далучылі да сябе дзве малекулы фармальдэгіду, пачынаюць адшчапляць ваду. Частка малекул паспявае гэта зрабіць, астатнім жа не хапае часу. Хімікі штучна спыняюць рэакцыю, каб карбамідная смала не страціла пластычнасці. Калі аналіз паказвае, што 9/10 фармаліну зрасходавана, награванне спыняюць. Гэта дазваляе атрымаць вадкую, растваральную ў вадзе смалу.
3 катла вадкую смалу апускаюць у змяшальнік. У гэтым апараце смала змешваецца з фарбавальнікамі і рознымі дапаможнымі матэрыяламі.
3 чыстай смалы адліваюць вырабы, падобныя на крыштальныя ва зы, флаконы, бакалы. 3 яе выдзімаюць балоны для медыцынскіх лямп «горнае сонца». Карбаміднае шкло амаль у 2 разы лягчэйшае за кварцавае шкло, але гэтак жа добра прапускае ўльтрафіялетавыя праменні.
Калі вадкую смалу змяшаць з напаўняльнікамі— сульфітнай цэлюлозай, баваўняным пухам і ачосамі, то атрымліваюцц’а матэрыялы. якія прасвечваюцца і паўпрасвечваюцца.
Добра перамешаную масу выгружаюць са змяшальніка на алюмініевыя патэльні і сушаць. Затым высушаную масу размолваюць на танчэйшы парашок, які засыпаюць у формы і прасуюць пад ціскам у 200—300 атмасфер і пры тэмпературы ў 135—160 градусаў. Вось тут і канчаецца рэакцыя, якую не давялі да канца пры варцы.
Малекулы карбаміду, якія паспелі далучыць да сябе па дзве малекулы фармаліну, і малекулы карбаміду, што паспелі далучыць толькі адну малекулу, злучаюцца паміж сабою, адшчапляючы ваду. Утва-
Рыс. 67. Паркет і камінная абліцоўка з амінапластаў.
раецца новае рэчыва, якое прадстаўляе сабою складанае малекулярнае збудаванне. У ім усе малекулы звязаны паміж сабою метыленавымі мосцікамі па ўсіх напрамках.
3 формы выходзяць прыгожыя, афарбаваныя ў розныя колеры кубкі, талеркі, сподачкі, масленіцы, пудраніцы, падшклянкі.
Гэтая пасуда не лопаецца ад гарачай вады, не разбіваецца пры падзенні або ад удару.
Калі ж змешваць з карбаміднай смалою вялікую колькасць напаўняльніка, то атрымліваюцца пластыкі, якія не прасвечваюцца. 3 іх робяць розныя дэталі, што скарыстоўваюцца ў электратэхніцы і радыётэхніцы, ручкі для шафаў, паркет, пліткі для абліцоўвання сцен, корпусы і шалі аўтаматычных • вагаў.
Вырабы з амінапластаў гігіенічныя, добра мыюцца мыльнай вадою і не ржавеюць. Акрамя таго, гэтыя вырабы заўсёды захоўваюць свой прыгожы выгляд.
Амінапласты вельмі моцныя •— вытрымліваюць разрыўное намаганне да 1000 кілаграмаў на квадратны сантыметр.
Амінапласты паспяхова замяняюць каляровыя металы, асабліва пры вытворчасці розных кранаў. Гэтыя
краны ў некалькі разоў лягчэйшыя за медныя або латуневыя. Яны прыгожыя, не паддаюцца карозіі і служаць значна даўжэй за металічныя.
Вадкай смалою насычаюць баваўняныя і ільняныя тканіны. Высушаную тканіну прапускаюць праз каландры — металічныя барабаны, нагрэтыя да 180 градусаў. Атрымліваецца мяккі, трывалы і нягнуткі матэрыял, які нагадвае шчыльную шарсцяную тканіну. Такі матэрыял не баіцца сырасці і молі. 3 яго шыюць касцюмы і сукенкі. Ім абіваюць мяккую мэблю, канапы, крэслы, кушэткі. Яго выкарыстоўваюць у якасці дэкаратыўных абівачных матэрыялаў. Гэтыя тканіны добра мыюцца. Да іх не прыстаюць пыл і фарбы. Плямы ад чарніла або чырвонага віна, пралітага на абрус, лёгка сціраюцца мокрай анучкай.
За апошнія гады з амінапластаў пачалі выпускаць і мэблю — стульчыкі, крэслы, столікі. Яе можна рабіць у любой афарбоўцы — светлых і цёмных колераў. Яна ’вельмі зручная і гігіенічная ў выкарыстанні. Добра мыецца цёплай вадою.
Вынаходцы з кожным годам знаходзяць амінапластам усё новыя і новыя скарыстанні.
3 тонкай, афарбаванай у розныя колеры плёнкі выразаюць невялікія кружочкі. Яны паспяхова замяняюць каляровае шкло ў светафорах, выкарыстоўваюцца фатографамі ў якасці светафільтраў.
3 даўняга часу дорага цэняцца здабываемыя з зямных нетраў крывава-чырвоныя рубіны і блакітныя сапфіры, зялёныя ізумруды і вінна-жоўтыя тапазы. Яшчэ даражэй цэніцца «кароль самацветаў»— празрысты, як крынічная вада, алмаз.
Чалавек, які перарабляе Рыс. 68. Кран з амінапластаў.
па свайму меркаванню прыроду, навучыўся штучным шляхам падрыхтоўваць самацветы. Сплаўляючы ў полымі грымучага газу здробнены ў тонкі парашок вокіс алюмінію і некаторыя злучэнні хрому, хімікі вырабляюць рубіны, якія па якасці не толькі не адрозніваюцца ад сапраўдных, але нават пераўзыходзяць іх па размерах. Замяняючы хромавыя солі злучэннямі тытану і жалеза, атрымліваюць замест рубінаў сапфіры.
Амінапласты аказаліся яшчэ больш удалай сыравінай для падрыХ' тоўвання штучных каштоўных каменняў. 3 іх можна атрымаць самацветы прыгажэйшыя за прыродныя.
КНІГІ ОНЛАЙН
