Каучук

Мировое потребление каучука в 1890 г. составляло 26 975 т; 20 лет спустя - 96 500 т, а еще через 10 лет - уже 342 500 т. Из них только на долю США, где в 1903 г. Генри Форд наладил массовое производство автомобилей, приходилось 170 000 т. Для химии эти цифры имели особое значение, поскольку они отражали все возрастающую потребность промышленности в каучуке. До 1900 г. химики мало интересовались каучуком, хотя в 1761 г. Макер первым занялся его химическим исследованием, а с 1768 г. из каучука стали изготовлять первые пробки и шланги для соединения стеклянных трубок.

B 1820 г. Томас Хэнкок получил патент на эластичную ткань, изготовленную из каучука, а через три года Ч. Макинтош изготовил из нее водонепроницаемые изделия. Значительного успеха в обработке каучука достиг Чарльз Гудьир (1839 г.), создав способ горячей вулканизации этого материала. В 1846 г. Т. Хэнкок разработал способ получения резиновых изделии путем формования. Вслед за ним в том же году А. Паркер открыл метод холодной вулканизации резины, а через шесть лет Хэнкок наладил производство эбонита. В 1896 г. Д. Данлоп изобрел резиновые шины.

Позднее владельцы фабрик резиновых изделий стали оказывать поддержку научным исследованиям в этом направлении. Первые усовершенствования коснулись ускорения процесса вулканизации, которое было достигнуто благодаря добавлению в резину анилина, а с конца XIX - начала XX вв. для этого процесса стали использовать и другие органические основания.

Изобретение велосипеда и автомобиля вызвало к жизни большую потребность в шинах и обусловило тем самым огромный подъем каучуковой индустрии и химических исследований в этой области. Химики не только пытались улучшить натуральный каучук путем добавления различных веществ (например, оксида цинка), но также искали пути получения синтетического каучука. Для этого уже имелись предварительные данные: С. Химли в 1835 г. писал, что при сухой перегонке каучука образуется жидкость, кипящая при 33-40° С; он дал ей название "фарадаин". В 1861 -1862 гг. Ч. Уильяме таким же путем выделил кипящий при 32° С 2-метил-1, 3-бутадиен и назвал его изопреном. Поначалу на его исследование не обратили должного внимания. Интерес к этой работе усилился лишь после того, как в 1882 г. У. Тильден получил изопрен из терпенов и сумел установить его строение. В 1896 г. В. Н. Ипатьев осуществил синтез изопрена из ацетилена и ацетона^*. Первый промышленный синтез каучука путем полимеризации диметилбутадиена при нагревании провел в 1909 г. Фриц Гофман. В 1913 г. был получен диметилбутадиеновый каучук, который, однако, не был похож на природный каучук. Гофман нашел органические вещества, ускоряющие процесс полимеризации, и его исследования позднее легли в основу крупного промышленного производства синтетического каучука на заводе Буна, созданного в 1936 г. в Шкопау (вблизи Мерзебурга). Отныне синтетический каучук был не только похож на природный, но по свойствам во многом превосходил его^**.

^* (Подробнее о попытках изучения и получения изопрена см. в книге [203, ч. 2, с. 30-31].- Прим. ред.)

^** (Еще в 1899 г русский химик-органик, И. Л. Кондаков, ученик А. М. Бутлерова, каталитической полимеризацией диметилбутадиена получил в лаборатории каучукоподобное вещество. В 1908-1909 гг. знаменитый впоследствии химик С. В. Лебедев (1874-1934) получил в лаборатории в Петербурге при полимеризации дивинила каучукоподобное вещество и изучил его свойства. В 1912 г. в опубликованной им работе "Исследования в области полимеризации двуэтиленовых углеводородов" Лебедев изложил основные положения термополимеризации углеводородов с двумя двойными связями. Это исследование, отмеченное золотой медалью Петербургской Академии наук, предопределило основное направление научной деятельности Лебедева. С 1925 г. он во главе группы энтузиастов, работавших в химических лабораториях Ленинградского университета и Военно-медицинской академии, приступил к созданию промышленного метода получения синтетического каучука (СК). В 1927 г. в результате работ группы под руководством Лебедева были получены в СССР первые килограммы СК. Этот метод заключался в получении СК в несколько стадий: на первой из них получали дивинил из этилового спирта, на второй дивинил полимеризовали с использованием в качестве катализатора металлического натрия и его солей. За разработку этого метода группа Лебедева была награждена премией на конкурсе, объявленном Высшим советом народного хозяйства СССР. В 1930 г. в Ленинграде на опытной установке была получена первая многокилограммовая полупромышленная партия СК, а спустя два года в Ярославле был пущен первый в мире завод по производству СК. Вскоре стали работать аналогичные заводы в Воронеже, Казани, Ефремове и других городах. За разработку промышленного способа получения СК Лебедев был награжден орденом Ленина, избран академиком АН СССР. К 1936 г., т. е. ко времени начала промышленного производства СК в Германии, в СССР выпускались в год десятки тысяч тонн этого ценного и необходимого для многих отраслей хозяйства вещества. В 1933 г. 22 машины с резиновыми покрышками из отечественного каучука преодолели 6000 км в специально организованном автопробеге: Москва - пустыня Каракум - Москва. Подробнее об этом см. в книгах [201, с. 347-352; 268, 269].- Прим. ред.)