книги из ГПНТБ / Щеголев Н.В. Полимер вездесущий

ПОРТНОЙ БЕЗ ИГОЛКИ

Да, химия полимеров сделала еще одно чудо — она позволила портным все реже и реже прибегать к иголке и наперстку.

Использование метода оклеивания вместо обычного прострачивания отдельных узлов костюма, пальто, платья оказалось очень прогрессивным. Так, производительность при изготовлении борта пиджака возросла на 77 процентов, а воротника — более чем на 180 процентов. А это значит, что один порт­ ной может сшить, вернее склеить, значитель­ но больше и нритом лучше, чище и прочнее.

Так как же осуществляется клеевая сбор­ ка одежды?

Раскроенная ткань помещается на спе­ циальные прессы, снабженные горячими по­ верхностями давления. Между соединяемы­ ми заготовками прокладываются в виде лент тоненькие пленочки клеящего синтетического материала. Для лучшего сцепления в момент наложения на ткань ленты ее смачивают спиртом. Наиболее широко используются клеи марок «ПВК-1» и «БФ-6». Последний, кстати оказать, ¡продается в хозяйственных магазинах и рекомендуется для склейки мате­

149

рии в домашних условиях при ремонте одеж­ ды. В этом случае сложный пресс может быть заменен обычным утюгом.

Итак, собранный узел одежды поступает под пресс, выдерживается там некоторое время под давлением, и процесс химического сшивания окончен. Этот сложный пресс можно назвать химикомеханиче-ским порт­ ным. Он не только сшивает, но и фактически собирает детали костюма: подгибает края во­ ротника, производит прикрепление подклад­ ки и краев воротника к подворотнику. Одно­ временно заутюживает стойку в воротнике пальто, а в воротнике пиджака выполняет вспашку, то есть успевает выполнять многое из того, что почти не знакомо большинству читателей, но хорошо знакомо портным. Ведь эти операции исключительно трудоемки и ответственны.

Но швейникам одной склейки оказалось мало.

Ж а\ание выпускать больше изделий для советского человека, изделий лучшего каче­ ства заставило их обратиться к использованию токов высокой частоты! Большинству чита­ телей известно, что эти токи высокой часто­ ты используются и при термической обработ­ ке металлических изделий и даже в медици­ не для лечения простудных заболеваний (прибор «УВЧ»), Решили использовать их хи­ мики и швейники.

Химическая промышленность предостави­ ла в распоряжение наших швейников новые синтетические материалы. Речь идет о по­

150

лихлорвиниловых, полиамидных, ацетилцеллюлозных, полиэтиленовых и других плен­ ках, из которых можно изготовить отличные дождевые плащи, накидки, рабочую одежду, галантерейные изделия, книжные переплеты.

Используя таки высокой частоты и неко­ торые другие приемы, удалось на особых прессах и машинах проводить сваривание непрерывным швом соединяемых деталей одежды.

Оказалось, что токи высокой частоты со­ здают местные разогревы, в которых поли­ мерный материал подплавляется, прочно соединяясь друг с другом.

Разогрев полимера в месте сварки проис­ ходит под действием раскачивания макро­ молекул токами высокой частоты. Более точ­ н о — за счет диэлектрических потерь в ди­ электрике, которым как раз и является сва­ риваемый полимер.

Насколько часто в полимере происходит колебание макромолекул, можно судить по частоте используемого тока. Она достигает примерно 40 мегагерц,— в одну секунду на­ правление течения тока меняется 40 миллио­ нов раз. Это огромная величина по сравнению с обычным переменным электрическим током, используемым в быту. Ведь его частота всего лишь 50 герц — в 800 тысяч раз меньше.

Для некоторых такое использование то­ ков высокой частоты было несколько неожи­ данно. И хотя в наш век бурного развития науки и техники, в век космических полетов пора бы перестать удивляться, мы все же

151

только ли

УГЛЕРОД?

В предыдущих главах рассказывалось о по­ лимерах «удивительного» атома — углерода.

Но только ли один углерод способен об­ разовывать полимерное вещество?

Нет. Этой способностью обладают и дру­ гие элементы менделеевской таблицы.

153

Для создания высокомолекулярного сое­ динения а\емент должен обладать по край­ ней мере двумя валентностями. Как бы дву­ мя «руками», которыми он может, соединя­ ясь, дать цепь главной валентности полимер­ ного вещества. Поэтому мы тщетно будем искать полимерное вещество, состоящее из элементов первой труппы таблицы Менделе­ ева. Одновалентные литий, калий, натрий на это не способны.

Вторая группа таблицы Менделеева ока­ зывается более интересной. Металл магний способен давать полимеры, но полимеры осо­ бых качеств и свойств. Так, всем известный цемент Сореля, получаемый взаимодействием окиси или гидроокиси матния с растворами хлористого магния, представляет собой по­ лимерное вещество.

В его формуле попеременно чередуются атомы матния и кислорода, а конечными группами макромолекул являются гидрок­ сильные группы и атомы хлора.

Вы обратили внимание, что металл маг­ ний образует макромолекулы совместно с атомами кислорода. Для металлов наблю­ дается увеличение полярности связи по срав­ нению с металлоидами, например углеродом,

Из представителей третьей группы изве­ стны многочисленные полимеры элемента бора. Например, из производных борной кис­ лоты и мочевины могут быть получены даже

154

полимеры, пригодные для изготовления пле­ нок и волокон! Но и здесь бор предпочитает образовывать длинную цепь, привлекая себе в помощники атомы кислорода или азота.

Другой представитель третьей группы—■ алюминий также дает полимеры, и послед­ ние достаточно хорошо известны широкому кругу читателей. Из этого синтетического ма­

Полимеры окиси алюминия знакомы нам как корунд, рубин, аметист, александрит и другие драгоценные камни. И они теперь не только добываются на приисках, но и син­ тезируются на химических заводах. Разу­ меется, для придания определенной окраски синтетическому ¡самоцвету в пудру окиси алюминия, из которой они делаются, вво­ дятся различные добавки: соли железа, хро­ ма и некоторых других металлов. Рождаются эти полимерные материалы в пламени горе­ ния водорода в кислороде при температуре

2500°С.

Но не только рубин является полимером. Обычные кальцийалюмйнантные цементы также высокомолекулярные вещества.

Особая склонность к образованию поли­ меров проявляется элементами четвертой группы.

Об углероде, этом «удивительном» атоме, было рассказано уже достаточно — ему фак­ тически посвящена вся ,книга.

Но у него есть братья по группе: крем­ ний, германий, олово, свинец, титан и др.

155

О полимерах кремния можно рассказывать очень много — это специальные резины, пре­ восходные смазочные масла, не застывающие при температурах —60°С и ниже. Это термо­ стойкие изоляционные материалы для элект­ рических машин и различного электрообо­ рудования. Соединения кремния опускают­ ся под землю, где надежно защищают фун­ даменты домов от грунтовых вод, и летают в заоблачных высотах: добавленные в тысяч­ ных долях процента к авиационному маслу, они надежно борются с явлением пенообразования в двигателе самолета на больших высотах.

Соединения кремния, пропитав одежду, делают ее непромокаемой. Введение же их в краску придало навсегда новый вид, на­ пример, зданию Моссовета в Москве, Рус­ скому музею в Ленинграде.

В области кремнийорганических полиме­ ров широко известны труды лауреата Ленин­ ской премии академика- К. А. Андри­ анова.

Полимеры олова и германия менее изве­ стны, но и они существуют. Цепь их главной валентности также построена из атомов ме­ талла и кислорода.

Примерам свинцового полимера может служить глицериново-свинцовая замазка. Многие читатели ее, наверное, не раз приме­ няли, не подозревая, что имеют дело с поли­ мером. Делается она так: берется свинцовый глет (окись свинца) и замешивается с гли­ церином. Вначале образуется полимерная мо-

156

лекула: свинец — глицерин — свинец — гли­ церин. При нагревании отдельные линейные молекулы сшиваются свинцом и образуется прочная пространственная структура. Она-то

которых получают превосходные пленки, ¡вы­ держивающие достаточно продолжительное время температуру 500°С и выше. Например, полимерные лаки из высокомолекулярных соединений титана с добавкой слюды и алю­ миния выдерживают еще более высокую температуру— 1000°С. Считают, что в этих условиях атомы алюминия или же слюды даже упрочняют материал, производя сшив­ ку макромолекул полимеров этого типа.

Из элементов пятой группы также могут быть получены полимеры. Фосфор дает це­ лую гамму высокомолекулярных соединений и в содружестве с кислородом и в содруже­ стве с азотом; возможны и другие схемы построения полимерных цепей.

Из фосфора, азота и хлора построены, например, макромолекулы неорганического каучука.

Интересно, что хлор может быть заменен в реакциях этого вещества остатками спир­ тов, анилина или других аминов. Получен­ ные при этом вещества могут обладать самы­ ми разнообразными свойствами. Одни из та­ ких веществ предлагаются в качестве доба­

157

вок к смазочным маслам для улучшения их качеств, другие могут быть использованы как пластификаторы для нитроцеллюлозы. Негорючесть полимеров данного класса хи­ мических соединений использована для при­ дания огнестойкости хлопковому волокну. При замене в неорганическом каучуке ато­ мов хлора на атомы фтора получаются кау­ чукоподобные вещества еще более интерес­ ных свойств.

Полимеры висмута растворимы в жирах, что позволяет использовать их ¡в химико-те­ рапевтических целях.

Элементы шестой группы также дают по­ лимеры. Линейные полимеры серы успешно используются в процессах вулканизации не­ которых сортов резины.

Волокнистые полимерные соединения се­ ры ¡с кислородом оказались пригодными для производства пленок.

Что касается элементов седьмой и вось­ мой групп, то и из них получены высокомо­ лекулярные соединения.

Итак, полимеры получаются не только из соединений углерода, и яркий пример это­ го— координационные полимеры. Они со­ стоят из чередующихся органических моле­ кул и атомов металла, соединенных друг с другом за счет координационных связей. Именно им и обязаны эти полимеры своим названием. Координационные полимеры яв­ ляются как бы переходным мостом между органическими и неорганическими высоко­ молекулярными ¡соединениями.

158