Углекислота как химический кирпичик

Один из интереснейших примеров широкого практического применения углекислоты - это синтез поликарбонатов. Сразу уточним, что сегодня промышленность вырабатывает только ароматические поликарбонаты, на основе бисфенолов. Из этих прочных, ударостойких полимеров, таких, как лексан или дифлон, делают массу полезных вещей: стекла в скоростных поездах и автомобилях, шлемы для хоккеистов и космонавтов, электротехнические панели и многое другое. Эти полимеры сравнительно легко перерабатывать в изделия, так как они термопластичны. К тому же они обладают повышенной теплостойкостью. К сожалению, углекислота в балансе их исходного сырья составляет всего около 15%. Да и применяется углекислота не сама по себе, а в форме производных - фосгена или хлоругольных эфиров. Такую технологию разработали химики на основе работ первооткрывателя этого класса полимеров немецкого химика А. Айхорна, впервые получившего их еще в 1898 г. А промышленное производство ароматических поликарбонатов началось в 1958 г.

Однако еще в 1930 г. великий американский химик У. Карозерс синтезировал и алифатические поликарбонаты. Синтезировал, но отверг как бесперспективные. Дело в том, что в те годы Карозерс был занят поисками синтетического полимера, пригодного для получения высокопрочных волокон. Несколько позже он получил такой полимер - найлон, а на алифатические поликарбонаты ему так и не хватило времени до самого трагического конца его жизни.

Интерес к этим полимерам ожил в конце 60-х годов. С одной стороны, потому, что все дороже становилось сырье для полимеров. С другой - потому, что все обычные мономеры были уже заполимеризованы, свойства полимеров изучены и расклассифицированы. И в этой классификации обнаружилось немало прорех. Техника требовала самых разнообразных свойств от новых материалов, и некоторым требованиям не мог удовлетворить ни один из известных полимеров. В то же время теория предсказывала, что именно такие свойства могут оказаться у полиэфиров, синтезированных из алифатических гликолей и неорганических кислот.

Трудно сказать, почему получилось так, что к полимерам из простейшей и самой доступной кислоты - углекислоты химики пришли лишь после того, как были получены и изучены полиэфиры многих других кислот - кремневой, фосфорной, борной и др.

Об открытии и развитии широчайшего класса кремнийорганических полимеров академиком К. А. Андриановым написано много и подробно. Достаточно широко освещены в печати и обширные работы по фосфорным полиэфирам. Менее известны, но не менее интересны полимерные бораты, титанаты, станнаты, алюминаты и другие полимеры. Почти все они прочны, гибки, эластичны и жаростойки. Но все эти синтезы шли по пути использования в основном минерального сырья. Это полимеры из литосферы. Лишь в самые последние годы ученые занялись ими всерьез и небезуспешно.