Tags: бакелит

размышление

Что такое пластмасса?

Что такое пластмассаКто не знает, что такое смола? Аморфная тягучая масса органического происхождения, которая при нагревании становится более текучей, а при охлаждении застывает. Обычно смола – вещество растительного происхождения. Оно начинает выделяться, если растению были нанесены механические повреждения, для того, чтобы эти повреждения закрыть и защитить внутренности растения от проникновения болезнетворных микробов и бактерий. Такие смолы, как мирра и ладан, издавна применялись в качестве благовоний. Смолу получали также из сосны, сжигая ее без доступа воздуха. Этой смолой обмазывали подводные части деревянных лодок и кораблей, чтобы герметизировать их и убить вредных бактерий, поскольку смола – хороший антисептик.

 В состав смол входят, в первую очередь, органические смоляные кислоты, а во-вторых, резены, также органические вещества, углеводороды, имеющие большой молекулярный вес, и очень устойчивые к действию различных химических веществ. Они во многом определяют химическую стойкость смол. Кроме того, в смолах в небольших количествах содержатся эфиры и эфирные масла, а также вода.

 Органические молекулы смол представляют собой длинные цепочки. Эти цепочки могут перемещаться друг относительно друга, хотя это движение при низкой температуре затруднено. С этим связана аморфность и текучесть смол, которая увеличивается при повышении температуры.

 О смолах я рассказал так много, потому что современные пластмассы как раз и представляют собой смолы, синтетические смолы.

 Первой пластмассой был целлулоид, полученный в 1855 году британским металлургом и химиком Александром Парксом (Alexander Parkes). Название этой пластмассы происходит не от слова «целоваться» (как в одном старом анекдоте про экзамен по химии) а от слова «целлюлоза». Целлулоид получали при обработке целлюлозы (бумаги или ваты) азотной кислотой до получения нитроцеллюлозы, вещества горючего и даже взрывоопасного. При более глубокой обработке целлюлозы азотной кислотой получали как раз взрывчатку: пироксилин и пироколлодий, которым русские народовольцы и эсеры любили заряжать свои самодельные бомбы.

 Целлулоид хорошо обрабатывался, при комнатной температуре был достаточно твердым и имел красивый вид (как слоновая кость). Поэтому он нашел широкое применение в промышленности и в торговле. Из него изготавливали кино- и фотоплёнку, искусственные воротнички, линейки, корпуса, биллиардные шары и мячики для настольного тенниса. Потом оказалось, что целлулоид – слишком огнеопасный материал и его заменили практически во всех перечисленных областях кроме изготовления шариков для настольного тенниса.

 На смену целлулоиду пришел бакелит. Он назван так по имени американского химика бельгийского происхождения Лео Хендрика Бакеланда (Leo Hendrik Baekeland)(1863 — 1944). Бакеланд искал замену шеллаку, смоле животного происхождения, из которого, в частности, изготавливали граммофонные пластинки. В 1909 году на основе фенолформальдегидной смолы, в которую он добавлял специальные наполнители и красители, он получил бакелит. Бакелит был легок, абсолютно не реагировал с кислотами и щелочами, и был очень хорошим изолятором. Все это обусловило его широкое применение, особенно в области электро- и радиотехники. Помните черные телефонные аппараты с дисковым номеронаберателем, которые показывают в старых фильмах? Так вот, они делались из бакелита.

 В 1940-е – 1950-е годы были найдены другие полимерные смолы, позволившие расширить номенклатуру пластических масс и делать легкие, прочные, красивые и дешевые детали и предметы. Любого цвета, любой формы, любого фасона! Из полимерных смол научились делать нити, а из них – новые ткани. В массовом количестве из пластмасс стали производить кожзаменители. Механические и физические свойства пластмасс могут быть самыми разнообразными. Пластмассы изготавливают из углеводородов, которые чаще всего являются отходами нефтехимического производства, что обусловило их дешевизну, особенно при массовом производстве. Поэтому в современном мире пластмассы стали не менее, а в иных областях и более распространенными, чем металлы, стекло, дерево.

 Как было сказано, пластмассы – это полимерные смолы. То есть они состоят из очень длинных молекул. При нагревании полимерные смолы становятся более вязкими и легко принимают любую форму. Их можно штамповать из них можно делать нити. При нагревании в полимерной смоле могут возникнуть также химические связи. Такие пластмассы называются термореактивными и, будучи охлажденными, повторно не расплавятся. Бакелит, например, является термореактивной пластмассой. Полимерные смолы, в которых при нагревании химических связей не возникает, при повторном нагревании плавятся и поэтому допускают повторное использование. Например, полиэтилен, из которого делают пластиковые бутылки, может быть измельчен, расплавлен и повторно использован при производстве того же полиэтилена. Поэтому полиэтиленовую посуду собирают для повторного использования. Это желательно не только с экономической точки зрения, но в первую очередь, для охраны окружающей среды. Дело в том, что пластиковая бутылка, оставленная на природе (например, на берегу речки), очень устойчива к воздействию внешней среды. Она не разложится и за десяток лет, и ее могут найти даже Ваши внуки, если придут отдыхать на те же берега.

Опубликовано на сайте Топавтор
topauthor
Полезные ссылки:

  1. Неужели пластмассам всего сто лет?

  2. Опыт получения смолы традиционным способом.

  3. О смолах для реставраторов

  4. О пластмассах в Википедии

  5. Бакелит – первая пластмасса

  6. Почему мы так любим пластик? Восемь причин


promo eponim2008 сентябрь 21, 12:37 3
Buy for 10 tokens
Женщинам дозволено кокетство. Скрывать свой возраст у прелестных дам стало общепринятой причудой. Даже если и скрывать особенно нечего. Потому я в начале моего рассказа тоже пококетничаю немного и своего возраста сразу не назову. Скажу только, что нахожусь я на том отрезке женской жизни,…
хирург

Неужели пластмассам всего сто лет? - Бакелит и Лео Бакеланд

Есть в фантастике такое направление: стимпанк. Авторы, работающие в этом жанре, предлагают вниманию читателя мир, в котором по какой-то причине ни двигатель внутреннего сгорания, ни электричество изобретены не были. Улицы по-прежнему освещают газовые фонари, а главным источником энергии является паровая машина. Собственно говоря, отсюда и название этого направления.  «Стим» (steam) по-английски - это «пар». А «панк» (punk) – «гнилье, дрянь», чем подчеркивается, что взгляды авторов на развитие такого общества ближе к пессимизму Г. Уэллса, нежели к оптимизму Ж. Верна.

Жанр стимпанка имеет своих почитателей, поскольку рисует винтажные картинки, греющие сердца поклонников викторианской эпохи. Эпохи, действительно, для Европы великой и по-своему прекрасной. Все же довольно часто при этом возникает впечатление, что ты уже когда-то про это читал. Ну да, конечно! Братья Стругацкие, «Понедельник начинается в субботу»:

Неожиданно невысоко над землей медленно проплыли тяжелые летательные аппараты с перепончатыми, как у птеродактилей, крыльями. В первый момент мне показалось, что все они горят, но затем я заметил, что дым у них идет из больших конических труб. Грузно размахивая крыльями, они летели надо мной, посыпалась зола, и кто-то уронил на меня сверху суковатое полено.

7 декабря исполняется очередная годовщина изобретения бакелита, одной из первых пластмасс.  По этому поводу я тоже впал в стимпанковскую ересь. И задался вопросом: а как бы выглядело общество, если бы пластмассы по какой-то причине изобретены не были?

Моим глазам предстал мир тяжелый, сделанный из стали и бронзы. Мир почти черно-белый, сверкающий только никелированными или золотистыми отполированными поверхностями. Мир ужасно расточительный, инкрустированный благородными сортами дерева. И одновременно, мир ужасающе скупердяйский, в котором неизвестно, что такое «вещь одноразового пользования». Мир этот напоминал могучий океанский пароход. Пароход, на котором за каждым пассажиром закреплялась каюта, прогулочная палуба и столовая в соответствии с его классом. Или же место в трюме. Кому как повезет.

Изобретателю бакелита, Лео Бекеланду (Leo Baekeland; 1863 - 1944)  на таком пароходе вряд ли удалось бы прогуляться по верхней палубе первого класса. Ни богатством, ни знатностью он не отличался – родился в семье сапожника в пригороде бельгийского города Гента. Но, к счастью, жил Бекеланд не в стимпанковской виртуальной истории, а в реальной жизни. Здесь на верхнюю палубу из трюма уже были проложены мостки. Хватило бы только сил и ума вскарабкаться!

Ума юному Лео было не занимать. Он с отличием закончил муниципальную школу в Генте, за что и получил от города стипендию для поступления в Гентский же университет. В 21 год Бекеланд тоже с отличием заканчивает химический факультет и получает степень доктора философии. А в 1889 году становится профессором в своей «Альма матер» и женится на дочери декана химического факультета.

Медовый месяц молодожены решили провести в Нью-Йорке. Здесь Лео Бекеланд находит работу и навсегда переезжает в Америку. Работая на разных фирмах, в течение десяти лет он создает фотобумагу Velox, которую тут же купила за 750 тыс. долларов компания «Кодак». Теперь у Л. Бекеланда были деньги для «самостоятельного плавания». Куда же плыть?

По его собственным словам, работы, приведшие к созданию бакелита, Л. Бекеланд начал, чтобы на этом изобретении заработать. Первоначально он стремился отыскать замену шеллаку. Слово «шеллак» не даром рифмуется со словом «лак». Его использовали в первую очередь для окрашивания деревянных поверхностей. Сырье для лака привозили из Индии и из Юго-Восточной Азии, где его собирали на деревьях в джунглях. Несмотря на свою ценность, шеллак – всего-навсего экскременты одного из видов червячков-паразитов.


Пытаясь синтезировать шеллак, Бекеланд начал эксперименты со смолами, которые получались в результате реакции фенола с формальдегидом. В результате этих опытов заменитель естественного шеллака был найден и запатентован. Но это изобретение, против ожидания, ни особенных денег, ни славы Бекеланду не принесло. Зато продолжение исследований привело к созданию другой полимерной смолы. Будучи в горячем состоянии смешанной с наполнителем, она образовывала замечательный материал: прочный, легкий, огнеупорный. Материал этот не растворялся ни в воде, ни в едких жидкостях и не проводил электричество. К тому же он легко подвергался механической обработке.

Такое удачное сочетание необходимых в промышленности свойств, вызвало грандиозный спрос на новое вещество. Оно было запатентовано Л. Бакеландом 7 декабря 1909 года под названием «бакелит». «Бакелитом» ученый назвал и компанию, созданную им в 1910 году.

Бакелит не был первой в мире пластмассой. В 1855 году англичанин Александр Паркс синтезировал из целлюлозы первую пластическую массу, которую потому и назвали «целлулоид». Однако, бакелит стал первой пластмассой, широко востребованной промышленностью, особенно ее новыми отраслями: электро- и радиотехникой. Розетки, вилки и телефонные аппараты из бакелита появились в каждом доме. Вскоре и автомобилестроение, и авиация тоже заинтересовались бакелитом. Было время, из него изготовляли даже биллиардные шары и украшения. Ведь изменяя цвет наполнителя, можно бакелит было сделать и черным, и похожим на слоновую кость, и красноватым, как ценные породы древесины. Во время Второй мировой войны, когда не хватало меди для промышленности, правительство США даже подумывало начать выпуск одноцентовых монет из бакелита.

Бакелит не был первой в мире пластмассой. Но он был первой «настоящей» пластмассой, первым по-настоящему синтетическим материалом. Молекула бакелита в «естественном виде» в природе не существует, это результат работы химиков.

Бакелит открыл «эру пластмасс». Мир стал более легким, более красочным, более дешевым, чем был раньше. И куда как менее серьезным. Нынче он больше походит не на мрачноватый океанский лайнер, имя которому «Титаник», а на разноцветную прогулочную яхту с легкомысленными пассажирами, летящую по морским волнам.

Но направление движение, по-видимому, осталось прежним.



Статья опубликована на сайте Школа жизни

Статья опубликована на сайте Школа жизниПолезные ссылки:

  1. Пластмассы – сто лет вместе с нами

  2. Сетевая Академия Мебели :: Бакелит. История, свойства и применение

  3. Музей бакелита (на англ. и нем.)

  4. Как самому сделать бакелит

  5. Реальный стимпанк

  6. Лео Бекеланд на первой странице журнала "Time", 22 сентября 1924 года

  7. Бакелитовый мир. Своеобразный интернет-музей бакелита (англ.)

  8. Виртуальный гентский музей бакелита (голл. и немного англ.)  Много картинок высокого качества

  9. Изделия из бакелита.

  10. Почему мы так любим пластик? Восемь причин