У свеце вялікіх малекул
Памер: 262с.
Мінск 1959
Яго вырабляюць на звычайных шрыфталіцейных машынах, у якіх толькі некалькі зменена канструкцыя. На іх робяць як самыя маленькія тэкставыя літары, так і самыя буйныя загаловачныя літары.
Пластмасы спатрэбіліся не толькі наборшчыкам, яны саслужылі службу і пераплётчыкам.
12. «Вечны» пераплёт
Hi ў адной краіне ў свеце не друкуюць столькі кніг, колькі іх друкуюць у нашай краіне. Hi ў адной краіне ў свеце не чытаюць столькі кніг, колькі іх чытаюць у нас. Праз тысячы, дзесяткі тысяч рук праходзяць бібліятэчныя кнігі. Часта беручы кнігу ў бібліятэцы, мы заўважаем, што краі пераплёту зашмальцаваліся і абшарпаліся. Так заўсёды бывае з кнігамі ў кардонных і каленкоравых пераплётах.
Як бы беражліва і акуратна пе абыходзіліся з кнігай, яна ўсё роўна праз 2—3 гады стане абшарпанай і яе трэба зноў пераплятаць.
Болып трывалыя пераплёты для кніг можна рабіць са скуры або дэрмаціну, але такія пераплёты каштуюць значна даражэй. Акрамя Taro, на іх выраб трэба затраціць больш часу. Да таго ж і ў іх многа ёсць недахопаў. Яны псуюцца ад сырасці, іх ахвотна грызуць мышы і пацукі.
Вучоным-вынаходцам ужо даўно прышла ў галаву думка замяніць кардон і скуру, дэрмацін і мяккую тканіну пластмасай, таму што пластмаса пе баіцца сырасці, не ламаецца, не абшарпваецца і яе не ядуць грызуны.
Звычайна пераплёты робяць так: бяруць дзве кардонныя вокладкі і папяровую палоску (яе называюць адставай) і наклейваюць на пераплётпую тканіну.
Пераплёты з пластмасы спачатку спрабавалі рабіць таксама, як і з кардону. Аднак добрых вынікаў не атрымалася — пластмасы даволі хутка адклейваліся ад тканіны.
У пластмасавых пераплётах замест тканіны вокладкі злучаюцца тонкай эластычнай плёнкай. Гэтай плёнкай пакрываюць абедзве пласт-
Рыс. 71. Трубы з вінілпласту.
масавыя пласцінкі, апускаюць пліту прэса і праз некалькі секунд зды маюць гатовы пераплёт. Яго не трэба фарбаваць або абклейваць каля ровай паперай, можна адразу атрымаць пераплёты любога колеру.
Новыя пераплёты не толькі вельмі даўгавечныя, яны гігіенічныя іх можна мыць вадой.
За рубяжом сканструявана машына, якая вырабляе пераплёты з любым рысункам шляхам ціснення. На звычайных пераплётах цісненне робяць пры дапамозе дарагіх металічных штампаў, на якіх выгравіраваны рысунак. У новай машыне ёсць рама, якую пакрываюць пластмасай. У гэтую раму ўстаўляюць мадэль рысунка, які трэба выціснуць на пераплёце. Затым з рамы выпампоўваюць паветра. Пластмасавая пласцінка шчыльна прыціскаецца да мадэлі, і на ёй з’яўляюцца ўсе лініі і контуры рысунка.
Зараз яшчэ рэдка можна ўбачыць у нас кнігу з «вечным» лераплётам, але ў хуткім будучым іх з’явіцца многа.
За апошнія гады пачалі выпускаць і другі вінілавы лласіык, які атрымліваецца пры сумеснай полімерызацыі вінілхларыду і вінілацэтату.
Справа ў тым, што пластыфікатары, якія даводзіцца дабаўляць да полівінілхларыду, не толькі змякчаюць яго цвёрдасць, але і моцна аслабляюць яго трываласць. Чысты полівінілхларыд цвёрды і трывалы, пластыфікаваны — гібкі, але не моцны. Атрымаць матэрыял, каб ён быў адначасова гібкім і трывалым, з полівінілхларыду не ўдаецца.
Вучоныя ўжываюць своеасаблівую хітрасць, яны змешваюць хлорысты вініл з вінілацэтатам і прымушаюць іх полімерызавацца разам.
Пры сумеснай полімерызацыі ў доўгі ланцужок полімеру злучаюцца папераменна маленькія малекулы абодвух рэчываў. Як у нітцы рознакаляровых пацерак чаргуюцца пацеркі рознага колеру, так і ў вялікай ніткападобнай малекуле суполімеру скаваны розныя звенні, малекулы двух розных рэчываў.
Суполімер хлорыстага вінілу і вінілацэтату атрымлівае ў спадчыну ўласцівасці абодвух рэчываў •—трываласць полівінілхларыду і гібкасць полівінілацэтату. Атрымліваецца добрая, гібкая пластычная маса. Пры розных суадносінах абодвух удзельнікаў ператварэння ў вялікія малекулы атрымліваюцца пластыкі, якія маюць неаднолькавую малекулярную вагу і розную ступень цвёрдасці. Калі працэнт хлорыстага вінілу перавышае 70, то атрымліваецца вязкая маса для пакрыцця тканіны. Пры 85—88 працэнтах хлорыстага вінілу атрымліваецца маса, з якой вырабляюць грамафонныя пласцінкі, а таксама пліткі для пакрыцця падлогі.
Награваючы полівінілхларыд з пластыфікатарамі—-дыбутылфталатам або яго «сваякамі», іншымі фталатамі, падрыхтоўваюць новы матэрыял — фармапласт. Гэта пластычная студзяністая маса жаўтавата-карычневага колеру. 3 яе вырабляюць формы, у якіх адліваюць розныя архітэктурныя дэталі — разеткі, барэльефы, ляпныя ўпрыгажэнні. Формы з гэтай масы трывалыя, вадаўстойлівыя і цеплаўстойлівыя. Адліўкі з іх могуць ляжаць вельмі доўга і не змяняюць сваёй формы. Фармапласт размякчаецца толькі пры тэмпературы звыш 80 градусаў.
Дзякуючы таму, што формы з гэтага матэрыялу не прапускаюць ваду і вельмі эластычныя, імі можна карыстацца многа разоў.
Рыс. 72. Мадэль часткі малекулы суполімеру хлорвінілу і вінілацэтату.
Выраб фармапласту зусім нескладаны, таму яго можна падрыхтоўваць на любой будаўнічай пляцоўцы.
Поліхлорвінілавую смалу награваюць разам з пластыфікатарам у бачку на працягу двух-трох гадзін, пакуль не атрымаецца густая, як лава, аднародная сумесь. Для таго каб маса не ахалоджвалася, бачок знадворку засыпаюць пяском або абкладаюць, як коўдрай, лісткамі азбесту. Калі варку канчаюць, расплаўлены фармапласт разліваюць у патэльні тонкім слоем, у 3—4 сантыметры.
Сярод полівінілавых пластыкаў ёсць адзін асобы. Яго атрымліваюць не полімерызацыяй вадкасці, як усе іншыя, а са штучнай смалы — полівінілацэтату, апрацоўваючы яе шчолаччу або кіслатою.
Гэтую пластычную масу называюць полівінілавым спіртам, хоць ён зусім непадобны на свайго больш вядомага цезку — вінны (этылавы) спірт.
У большасці людзей паняцце аб спірце заўсёды звязваецца з бясколернай, празрыстай вадкасцю, якая ўжываецца для вырабу лякарстваў і настоек, сінтэзу каўчуку і нават для замены бензіну ў рухавіках унутранага згарання.
Для хімікаў спірты — гэта перш за ўсё арганічныя злучэнні, у малекулах якіх ёсць гідраксіл — група з аднаго атама вадароду і аднаго атама кісларэду. Полівінілавы спірт прадстаўляе сабою цвёрдае рэчыва, якое, аднак, можа быць прыведзена ў каўчукападобны стан, калі яго апрацаваць гліцэрынай.
Пластыкі, зробленыя з гэтага спірту, не баяцца ні масла, ні бензіну, не раствараюцца амаль ні ў якіх растваральніках, нават у такіх моцных, як, напрыклад, серавуглярод або хлараформ.
Трубкі з полівінілавага спірту маюць уласцівасць перадаваць гук з мінімальным скажэннем. Гук атрымліваецца чысты, таму што не паглынаецца сценкамі трубкі. Полівінілавы спірт прыгодны для вырабу медыцынскіх слыхавых трубак, рупараў гучнагаварыцеляў і іншых акустычных прыбораў.
Адзін з вядучых савецкіх вучоных, працуючых у галіне пластычных мас, член-карэспандэнт Акадэміі навук СССР прафесар С. Н. Ушакоў распрацаваў спосабы атрымання повых пластыкаў з полівінілавага спірту.
Гэтыя пластыкі маюць добрыя ізаляцыйныя ўласцівасці і ўтвараюць трывалыя і эластычныя плёнкі.
Некаторыя з іх маюць здольнасць самаўзнаўляцца. Напрыклад, пры выпадковым пашкоджанні электраізаляцыі з фармалю дастаткова нагрэць провад да 200 градусаў, як ізаляцыя пачынае плавіцца і зацягвае пашкоджанае месца.
Яшчэ ў 30-х гадах нашага стагоддзя хімікі навучыліся рабіць з полівінілавага спірту валокны. Яны мелі незвычайную ўласцівасць — лёгка раствараліся ў вадзе. Таму з гэтага валакна не выраблялі шкарпэтак і жаночых панчох, не рабілі тканін для пашыўкі сукенак і касцюмаў. 1м паспяхова карысталіся толькі медыкі, яны пры яго дапамозе накладвалі швы.
Некалькі гадоў назад японскія вучоныя знайшлі спосаб зрабіць гэтае валакно нерастваральным у вадзе. Японцы назвалі яго вінілонам. Цяпер з гэтага валакна робяць у Японіі рыбалоўныя сеткі.
Такія валокны пачалі выпрацоўваць і ў нас па спосабу, распрацаванаму навуковымі супрацоўнікамі Інстытута высокамалекулярных злучэнняў Акадэміі навук СССР у Ленінградзе.
Вінілон становіцца нерастваральным у вадзе, дзякуючы апрацоўцы яго фармалінам. Метыленавыя мосцікі трывала змацоўваюць яго малекулы, і вада не можа іх раз’яднаць. Аднак апрацоўка валакна фармалінам — даволі складаная і непрыемная аперацыя, Да таго ж вінілон дрэнна афарбоўваецца ў яркія колеры.
Нядаўна член-карэспандэнт Акадэміі навук СССР С. Н. Ушакоў атрымаў на аснове злучэння полімервінілацэтату з арганічным рэчывам з доўгім прозвішчам — метылол'кратанамідам — новае валакно, якое пазбаўлена недахопаў вінілону.
Яііо добра афарбоўваецца ў яркія колеры і нерастваральна ў вадзе. Яго назвалі валакно «У». Гэтае валакно ўжо з поспехам ужываюць на ленінградскім заводзе «Святлана» для вырабу катоднай ізаляцыі ў вакуумных лямпах. Няма сумнення ў тым, што ў бліжэйшыя гады яму знойдуць многа іншых скарыстанняў у прамысловасці.
13. Стварэнне арганічнага шкла
Акрылавыя злучэнні з’яўляюцца бліжэйшымі сваякамі вінілавых злучэнняў. Яны таксама змяшчаюць у сваёй малекуле групу вінілу, якая складаецца з трох атамаў вадароду і двух атамаў вугляроду, счэпленых паміж сабою двайной сувяззю.
Рыс. 73. Схема полімерызацыі метылавага эфіру метакрылавай кіслаты.
Акрылавыя полімеры дапамаглі вучоным ажыццявіць даўнюю мару — атрымаць шкло, якое б не білася. Яго называюць акрылавым, або арганічным, шклом.
Такое шкло, таксама як полівініліт, атрымліваецца полімерызацыяй вадкасці — метылавага эфіру метакрылавай кіслаты. Маленькія малекулы гэтага эфіру пры награванні да 150 градусаў і ўздзеянні каталізатараў ушчыльняюцца ў вялікія малекулы празрыстай смалы.
Арганічнае шкло прапускае ультрафіялетавыя праменні. Аконнае ж шкло прапускае 0,6 працэнта ультрафіялетавых праменняў, а арганічнае шкло — 73,5 працэнта. Яго скарыстоўваюць для зашклення бальніц, школ, аранжарэяў. Арганічнае шкло добра паддаецца любой механічнай апрацоўцы: фрэзераванню, абточванню, распілоўванню і шліфоўцы.
3 яго робяць ручкі, чарніліцы, пісьмовыя прыборы, гузікі, пасуду.
У шпітальнай практыцы пачынаюць шырэй ужывацца лубкі з гэ-
тага матэрыялу, якія з поспехам замяняюць металічныя, гіпсавыя і драўляныя.
Вялікай перавагай лубкоў з пластмасы ў параўнанні з лубкамі з іншых матэрыялаў з’яўляецца іх празрыстасць, дзякуючы якой можна сачыць за працэсам зажыўлення ран, не здымаючы лубка.