У свеце вялікіх малекул
Памер: 262с.
Мінск 1959
Амінапласты ўпершыню з’явіліся дваццаць пяць гадоў назад. За гэты час вытворчасць іх павялічылася больш чым у 50 разоў.
Прычына таму — празрыстасць гэтых матэрыялаў і прастата апрацоўкі, іх лёгкая афарбавальнасць і таннасць зыходных матэрыялау. Фармальдэгід падрыхтоўваюць з вугалю і вады, а карбамід — з вугалю і азоту паветра.
Паветра, вада і вугаль — такія зыходныя матэрыялы для гэтай рластмасы.
11. Чацвёрты від пластмас
У пачатку нашага стагоддзя тэхніка ведала толькі тры віды плас:тычных мас: пластыкі з нітраі ацэтылцэлюлозы, галаліт, вытворчасць якога заснавана на скарыстанні фармаліну ў якасці дубільніка, і пласт.масы, што ўтвараюцца ў выніку рэакцыі кандэнсацыі,— фенапласты і амінапласты.
У 1912 годзе рускі хімік I. I. Астрамысленскі атрымаў пластычную масу — полівінілхларыд. Гэтае вынаходства заснавана на працах буйнейшага рускага хіміка Аляксея Яўграфавіча Фаворскага.
А. Я. Фаворскі нарадзіўся 4 сакавіка 1860 года ў сяле Паўлава Торкаўскай вобласці, дзе і прайшло яго ранняе дзяцінства. Ен любіў
Рыс. 69. Паветра ў руках хімікаў становіцца сыравінай, з якой атрымліваюцца розныя пластмасавыя вырабы.
родныя стэпы, лясы і рэкі. Любіў хадзіць на лыжах, паляваць і лавіць рыбу. Любоў да палявання засталася ў яго на ўсё жыццё. Еп славіўся як умелы птушкалоў і паляўнічы.
Вучыўся Фаворскі ў гімназіі ў Ніжнім Ноўгарадзе, а апошнія два класы скончыў у Волагдзе.
ІІасля сканчэння гімназіі ў 1878 годзе ён паступіў на фізіка-матэматычны факультэт Пецярбургскага універсітэта.
Яшчэ будучы студэнтам, Фаворскі вырашыў прысвяціць сябе навуковаіі рабоце ў галіне арганічнаіі хіміі. Вялікі ўплыў на рашэнне маладога Фаворскага зрабілі шчырыя і змястоўныя лекцыі карыфеяў рускай хімічнай навукі — Д, I. Мендзялеева, А. М'. Бутлерава, Н. А. Мяншуткіна, якія выкладалі тады ва універеітэце.
Фаворскаму ў пачатку яго навуковай дзейнасці не шанцавала. Студэтны лічылі яго няўдачнікам. Пасля сканчэння універсітэцкага курса Фаворскі запісаўся ў лабараторыю да Бутлерава, але ўсе месцы аказаліся занятымі. Каб не траціць года, ён вырашыў стаць «медыкам паняволі» і паступіў лабарантам да прафесара анатоміі Аўсянікава.
Аўсянікаў даў яму заданне знайсці канцы лёгачных перваў у лягушак. Узброіўшыся вялікімі нажніцамі, Фаворскі адсякаў галовы лягушкам, якія тысячамі прывозіліся для доследаў у лабараторыю.
«Загубіў я іх процьму...— расказваў ён пазней.— але нервовых канцоў так і не знайшоў».
Але вось у Бутлерава нечакана вызвалілася ў лабараторыі месца.
Бутлераў даў Фаворскаму тэму па ацэтыленавых злучэннях. 3 заналам узяўся Фаворскі за работу.
Ацэтылен — газ. Яго атрымліваюць самымі рознымі спосабамі з самых розных рэчываў: з карбіду кальцыю пры ўзаемадзеянні яго з вадою, пры сухой перагонцы арганічных злучэнняў, пры награванні розных вуглевадародаў.
Яшчэ ў пачатку нашага стагоддзя ацэтылен шырока ўжываўся для асвятлення. Ацэтыленавыя ліхтары даюць ярка-белае асляпляючае святло. Гэтымі ліхтарамі карысталіся ў цэхах, майстэрнях. Іх устанаўлівалі на аўтамабілях і веласіпедах.
У цяперашні час ацэтыленавыя ліхтары ўступілі месца электрычным. Але ацэтылеп ужываецца ў аўтагенпых апаратах для рэзання і зварвання металаў. Ен з’яўляецца таксама важнейшай сыравінай у тэхнічнай прамысловасці.
Таксама як этылен, ацэтылен прадстаўляе ненаеычапае злучэнне. Яго малекула складаецца толькі з двух атамаў вугляроду і двух атамаў вадароду. Таму ў кожнага атама вугляроду застаюцца тры свабодныя «кручочкі»— валентнасці, якімі яны звязваюцца паміж сабою. Такая сувязь называецца трайной.
Ацэтылен з’яўляецца роданачальнікам шматлікай сям’і ненасычаных злучэнняў з трайной сувяззю. Таксама як і ненасычаныя злучэнні з двайною сувяззю, ацэтыленавыя злучэнні здольны полімерызавацца.
У тыя гады ацэтыленавыя злучэнні былі яшчэ мала даследаваны. Фаворскі па заданню Бутлерава вывучаў адно з іх. Да позняга вечара
заседжваўся ён у лабараторыі, але выканаць заданне свайго настаўніка так і не змог.
Але настойліва даследуючы прычыны няўдачы, Фаворскі зрабіў важнае адкрыццё.
Упершыню ў гісторыі арганічнай хіміі ён устанавіў, што ў ацэтыленавых вуглевадародах пры награванні пад дзеяннем раствору шчолачы ў спірце адбываецца перагрупоўка атамаў. Хімічны састаў рэчыва не змяняецца, а само рэчыва нібы перараджаецца. Утвараюцца іншыя злучэнні з зусім новымі ўласцівасцямі. Гэта тлумачыцца перамяш чэннем трайной сувязі паміж атамамі вугляроду.
Адкрыццё Фаворскага атрымала высокую ацэнку Бутлерава. Яно дазволіла па-новаму падысці да вывучэння арганічных малекул і хімічных рэакцый. Калі раней вывучалі пераважна ўзаемадзеянне асобных атамаў і іх перамяшчэнні ў малекуле, то Фаворскі пачаў даследаваць перамяшчэнні ўнутры малекулы цэлых груп атамаў без яе разбурэння.
Хімікі да Фаворскага даследавалі найбольш простыя рэакцыі: рэакцыю злучэння, калі з двух-трох рэчываў атрымліваецца адно новае, рэакцыю замяшчэння, калі малекулы розных рэчываў абменьваюцца атамамі, рэакцыю раскладання, калі з аднаго рэчыва атрымліваюцца два і болып.
Фаворскі жа даследаваў рэакцыю, у якой удзельнічае толькі адно рэчыва. Пад уплывам знадворных умоў яно ператвараецца ў новыя рэчывы. Вучоны выявіў заканамернасці гэтай рэакцыі і навучыўся ёю кіраваць.
А . Я. Фаворскі развіў і ўдасканаліў тэорыю будовы арганічных рэчываў, створаную вялікім Бутлеравым. Ен вывучаў малекулу арганічных злучэнняў у яе руху і змяненні.
Многа гадоў творчай напружанай працы прысвяціў Фаворскі вывучэнню ацэтыленавых злучэнняў, ён прадказаў ім вялікую будучыню. Прадбачанні Фаворскага цалкам спраўдзіліся: з ацэтылену ў нашы дні атрымліваюць больш тысячы розных хімічных рэчываў.
Фаворскі адкрыў новы тып арганічных злучэнняў, якія атрымалі назву вінілавых.
Такія злучэнні маюць у сваёй малекуле групу, якая складаецца з трох атамаў вадароду і двух атамаў вугляроду, счэпленых двайной сувяззю. Двайная сувязь нетрывалая, яна можа размыкацца. Таму вінілавыя злучэнні здольны да полімерызацыі. 3 іх цяпер атрымліваюць штучнае валакно, штучны каўчук і пластычныя масы.
3 вінілхларыду атрымліваюць полівінілхларыд, з вінілацэтату — полівінілацэтат, з акрылатаў — поліакрылаты. Усе гэтыя рэчывы прадстаўляюць сабою штучныя смолы.
Полівінілавая смала (полівінілацэтат) у чыстым выглядзе — шклопадобнае, празрыстае, цвёрдае рэчыва; полівінілхларыдныя ж смолы прадстаўляюць сабою непразрыстую масу.
Пры награванні полівінілавая смала, таксама як і ўсе смолы, паступова размякчаецца. Такія рэчывы, якія размякчаюцца ад цяпла, называюцца тэрмапластычнымі ў адрозненне ад тых, што пры награванпі цвярдзеюць і таму называюцца тэрмарэактыўнымі.
У вытворчасці вінілавыя смолы атрымліваюць пераважна не цэлым кавалкам, а ў выглядзе белага парашка. Гэта зручней для перапрацоўкі.
Полівінілавыя смолы, у адрозненне ад фенапластаў, ужываюць без напаўняльнікаў, гэта значыць без кааліну, мелу або драўнянай мукі.
Парашок полівінілхларыду засыпаюць у змяшальнік. Да яго дабаўляюць толькі фарбы і змякчальныя рэчывы — пластыфікатары, змякчальнікі. Пластыфікатару да полівінілхлары'ду даводзіцца дабаўляць
Рыс. 70. Схема ператварэння малекул хлорвініл}' ў полівінілхларыд.
многа — да 70 працэнтаў, таму што полівінілхларыд — вельмі жорсткае, цвёрдае рэчыва. Масу, якая ўтвараецца, добра размякчаюць на гарачых вальцах і прапускаюць праз каландр. Атрымліваецца гнуткая каляровая шырокая стужка. 3 гэтага матэрыялу на заводах вырабляюць непрамакальныя плашчы, жаночыя сумачкі, паясы, настольную цырату і г. д.
Але плашчы з гэтага матэрыялу шыюць не на швейных машынах, а зварваюць электрапаяльнікам.
Лісты пластыкату раскройваюць. Краі матэрыялу, якія падлягаюць злучэнню, збліжаюць і зварваюць электрапаяльнікам з ножападобным наканечнікам або струменем паветра, нагрэтым да 200 градусаў. Гэтак жа і рамантуюць пашкоджаныя вырабы з пластыку. Зашыць дзірку ў пластыкаце звычайнымі ніткамі нельга. Нельга яе і заклеіць клеем — пластыкат не клеіцца. На пашкоджанае месца накладваюць кавалак пластыку і зварваюць гарачым прасам. Прас павінен быць нагрэтым не менш чым да 200 градусаў.
Побач з пластыкаваным, мяккім матэрыялам атрымліваюць і не пластыкаваны, цвёрды пластык — полівінілхларыд.
Полівінілхларыдныя пластыкі з кожным днём заваёўваюць усё новыя галіны скарыстання. Таннасць зыходнай сыравіпы, прастата вырабу і высокія якасці ставяць іх у першыя рады шматлікай арміі пластыкаў.
Яны добра піляцца, стругаюцца, фрэзеруюцца і штампуюцца. Пры награванні да 100—140 градусаў гэтыя пластыкі лёгка выгінаюцца і ім можа быць нададзена любая форма.
Полівінілхларыд з поспехам ужываецца ў электратэхніцы і радыётэхніцы,
У тэхнічнай прамысловасці полівінілхларыд выкарыстоўваецца для вырабу змеевіковых халадзільнікаў, розных бакаў. Тонкімі лістамі гэтага пластыку замест свінцу абкладаюць унутры хімічныя апараты.
3 яго вырабляюць таксама гнуткія празрыстыя трубкі для заводскай і лабараторнай апаратуры, гонкі і чаўнакі для тэкстыльных машын.
Калі полівінілхларыд нанесці на тканіну, то атрымаецца матэрыял, які называецца тэкставінітам.
Наша прамысловасць асвоіла вытворчасць гэтага новага матэрыялу, які служыць заменнікам скуры і аксаміту для абівання канапаў аўтобусаў, тралейбусаў і аўтамабіляў. 3 яго вырабляюць таксама і жаночыя сумачкі, абутак, дробныя галантэрэйныя вырабы. На тэкставініт можна наіюсіць цісненнем розны рысунак— пад шагрэневую і кракадзілавую скуру і да т. п.
Полівінілхларыд заваяваў сабе трывалыя пазіцыі і ў друкарскай справе: з яго вырабляюць клішэ і шрыфт. Пластмасавыя «ліцеры», як называюць літары наборшчыкі, не адрозніваюцца ні формай, ні колерам ад літар звычайнага шрыфту, зробленага з гарту (сплаў волава, свінцу і сурмы), але яны ў некалькі разоў лягчэйшыя па вазе.
Пластмасавы шрыфт вытрымлівае 150 тысяч адбіткаў, тады як звычайныя друкарскія літары ўжо дэфармуюцца пасля 40 тысяч адбіткаў. Да таго ж яны болып зручныя пры запраўцы ў друкарскую машыну і транспартаванні.
У нашай краіне пластмасавыя шрыфты вырабляюць па спосабу, распрацаванаму групай савецкіх вучоных і інжынераў—В, I. Апарыным, В. Ф. Мельнікавым, Г. I. Фядотавым, М. Г. Гугарыем і С. I. Шапашнікавым.
Вытворчасць шрыфту з пластмас асвоена на шрыфталіцейным за водзе ў Маскве.
КНІГІ ОНЛАЙН
