Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Развитие химической промышленности в СССР (1917-1980) Академия наук СССР, Секция химико-технологических и биологических наук; Научно-исследовательский институт технико-экономическ

..pdf
Скачиваний:
35
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
21.8 Mб
Скачать

шинство известных частосетчатых жесткоцегшых полимеров. Некоторые полицианураты и полимелампны имеют частично кристаллическую струк­ туру. Показано, что большинству полученных сшитых полимеров свойст­ венны высокие тепло- и термостойкость. На основе этих полшмеров раз­ работаны тепло- и термостойкие композиционные материалы, обладающие высокими прочностными показателями при повышенных температурах (клеи, наполненные пластики, пены, литые изделия и др.).

Результаты научных исследований в области полигетероариленов по­ лучили дальнейшее развитие в ходе разработки промышленных способов их получения в НПО «Пластмассы». А. Я. Черниховым с сотр. иа осно­ ве ряда полигетероариленов создала серия материалов «ниплои», харак­ теризующихся высокой стабильностью физических характеристик в ус­ ловиях термических, термоокислптельных, радиационных и химически воздействий [180]. В частности, кардовые полиоксадиазолы использован; для создания новых высокоэффективных ультрафильтров, покрытий пресс-литьевых материалов. Пресс-материалы конструкционного назначе­ ния созданы на основе полибензоксазолов. Использование принципа нломеризациопной циклизации дало возможность разработать новый вид высокотермостойких реактопластов [181]. Совмещение реакции образо­ вания термостойких полимеров с процессом изготовления изделий нашло практическое применение для получения пастообразных клеев новых ти­ пов и связующего для абразивного инструмента.

Элементоорганнческие полимеры. Химия элементоорганических со­ единений, созданная в нашей стране А. II. Несмеяновым, явилась осно­ вой для развития химии различных элементоорганических полимеров.

В1937 г. К. А. Андрианову удалось показать возможность построения полимерных цепей из чередующихся атомов кремния и кислорода [182]. На основе проведенных исследований он сформулировал и осуществил принцип сочетания в полимерной цепи элементов с различающейся электроотрнцательностыо. В последующие годы наряду с изучением классиче­ ских структур кремнпйорганнческих полимеров (линейных и разветвлен­ ных) были исследованы нетрадиционные и специфические структуры полимерных молекул (циклосетчатые, циклолииейные, лестничные, спироцпклпческне и т. д.), что позволило осуществить в 1944—1947 гг. про­ мышленный спптез различных кремнийоргаиическпх полимеров.

К. А. Андриановым и его школой в 50—70-х годах синтезированы лилейные и разветвленные олигомеры, способные в результате полимери­ зации и поликонденсации переходить в высокомолекулярные соединения

сцепными в прикладном отиошеппп свойствами, причем процессы поли­ меризации и поликоиденсацип можно осуществлять непосредственно при формовании изделий [183, 184]. В частности, полпкондепсация таких олигомеров приводит к полимерам сетчатой структуры упорядоченного строения, способность к кристаллизации которых зависит от длины между точками сшивания, или к растворимым спироциклическим полимерам [185] .

Работами H. С. Наметкина в 60-х годах был создан новый класс поликремнийуглеводородов, которые нашли практическое применение. В ча­ стности, поливинилтриметилсилан оказался весьма перспективным мате­ риалом для получения высокоэффективных газоразделительных мембран [186] .

В70-х годах внимание исследователей обращено на кремпийоргапи-

ческне соединения, содержащие связи Si—N, в частности иа закономерно­ сти образования этой связи в органоампноснланах и ..органосилазаиах. Д. Я. Жипкиным и М. В. Соболевским был разработан процесс получе­ ния индивидуальных органосплазанов и сополимеров силазановой струк­ туры [187, 188]. Поскольку полиорганосплазаны при взаимодействии с влагой воздуха почти полностью превращаются в полиоргаиосилоксаны, их применяют для изготовления защитных покрытий холодной сушки в качестве компонентов связующих и других целей.

Перспективной группой элемснтоорганнческих полимеров являются разработанные К. А. Андриановым и А. А. Ждановым кремнпйоргапическне соединения, содержащие алюминий и другие металлы [189].

Открытие нового

класса

борорганических соединений — карбора-

нов (1962—1963 гг.)

привело

к созданию термостойких элемеитоорга-

и п ч и х карборансодержащих полимеров, в частности иа оспове арплен- каро-.’ранов. В работах В. В. Коршака и его школы большое внимание удел к) синтезу исходных мономеров и карборансодержащих высокомо­ лекулярных соединении (полиарилатов. полиамидов, поли-1,3,4-оксадиа- золов, полипмидов и др.) [190, 191]. Исследование свойств этих полиме­ ров показало, что при повышенных температурах и воздействии кисло­ рода воздуха они образуют термоустойчивые сетчатые трехмерные структуры, где неорганические сетки сочетаются с органическими трех­ мерными макромолекулами. В связи с этим они пригодны для получе­ ния высокотермостойких материалов.

Одним пз перспективных направлений практического использования таких полимеров является синтез карборансодержащих олигомеров типа эпоксидов, фенолформальдегидных резолов, олигофениленов и т. п., пе­ реходящих при отверждении в сшитые структуры с исключительно вы­ сокой термической и термоокислительной устойчивостью (см. [145]).

В 70-х годах получены интересные результаты в области химии полифосфазепов. С. В. Виноградовой и Д. Р. Тур установлен ряд важных закономерностей термической полимеризации гексахлорцпклотрпфосфазеиа в массе, что позволило выдвинуть повое представление о механизме этого процесса и определить пути управления синтезом полидпхлорфосфазепа [192, 193]. М. А. Андреевой, Н. И. Бекасовой и др. реакцией полимераиалогнчиых превращений полпдпхлорфосфазеиа с различными карбораисодержащимн нуклеофилами получены карборансодержащие полифосфазеиы, обладающие интересными свойствами [194].

ты

Полимеры со специфическими свойствами. Большие успехи достигну­

в

области получения полимеров

с

иопогенпыми группами — иони­

тов

и

комплексонов

(И. П. Лосев,

А.

Б. Даваиков, К. М. Салдадзе,

Г.

В.

Самсонов, В.

А. Даваиков, С.

В. Рогожин и др. (см.: [195—

197]).

В 70-х годах В. А. Даванковым с сотр. получеп новый класс трехмер­ ных полимеров, названных макросетчатыми макропористыми структура­ ми. Эти полимеры, снитезироваипые сшиваппем полпстирольных цепей бифункциональными реагентами по реакции Фриделя—Крафтса, при высокой степени сшивки обладают высокоразвитой поверхностью и на­ бухают даже в тех средах, которые осаждают полистирол пз его раство­ ров, в том числе в воде и жидком азоте [198]. Макросетчатые изопористые структуры хорошо поглощают органические вещества пз газовой фазы, из водных и органических сред. Их емкость существенно превос­

ходит емкость известных типов сорбентов и удачно сочетается с простотой регенерации. Эти полимеры можно рассматривать как новый тип иеспецпфическнх сорбентов, весьма перспективный для использования в целях охраны воздушного п водного бассейна от промышленных выбросов [199].

В 60-е годы начаты и в настоящее время интенсивно проводятся ра­

боты

по использованию полимеров

в

медицине

(H.

М.

Эмануэль,

И. А.

Платэ, H. С. Наметкни, Г.

В.

Самсонов,

А.

С.

Садыков,

X. У. Усманов). Эти исследования проводятся в самых различных на­ правлениях, которые, в частности, охватывают такие важные области медицины, как хирургия, создание новых и увеличение продолжительно­ сти действия известных лекарственных веществ и др. Успешно приме­ няются в клинических условиях полимеры, предназначенные для копта та с кровыо и тканями живого организма в виде протезов кровеносна...

сосудов, клапанов сердца, искусственного сердца, полупроницаем/.-х мембран для диализа и оксигпнации крови и т. п. [200, 201].

В последние годы В. А. Кабановым с сотр. начаты интересные работы по использованию полимеров в иммунологии [202]. Взаимодействием бел­ ков с полнэлектролнтамн получены иммуногены нового типа — поликомплексы (конъюгаты). При иммунизации мышей растворами поликомплек­ сов образуется в 50—100 раз больше антителообразующпх клеток по сравнению с растворами чистых белков. Иммуногены, содержащие в своем составе линейные полимерные носители, представляют интерес для полу­ чения антисывороток и антител путем иммунизации животных, а в пер­ спективе — в качестве искусственных вакцинирующих препаратов.

В 70-х годах большое развитие получили работы по синтезу жидко­ кристаллических полимеров, на основе которых в ряде случаев были получены высокопрочные термостойкие материалы. В результате иссле­ дований II. А. Платэ, С. П. Папкова, 10. Б. Америка, В. П. Шибаева

идр. установлены основные принципы формирования мезоморфных поли­ мерных систем, которые позволили синтезировать разнообразные термо-

илиотропные жидкокристаллические структуры с интересными свойст­ вами [22, 23, 203].

За последние 20 лет интенсивно развивалась область полимеров, со­ держащих систему сопряженных связей. В этой области были синтезиро­ ваны новые полимеры, проведены работы по объяснению механизма со­ пряжения и найдены практические применения.

В работах В. А. Каргина, Б. А. Кренцеля, Б. Э. Давыдова, А. А. Бер­ лина, И. Л. Котляревского, А. М. Сладкова, Б. И. Лиогонького, М. И. Черкашнна, Я. М. Паушкина н других рассмотрены вопросы, связанные с механизмом полисопряжения органических и элементоорга­ нических полимеров различных классов, синтезом и мехапизмом полупроводимости полимеров с сопряженными связями [204, 205].

Целлюлоза и другие полисахариды. Особое место в химии высокомо­ лекулярных соединений занимают работы советских ученых в области химии целлюлозы и других полисахаридов. Основоположником этих ра­ бот явился П. П. Шорыгин, которому принадлежит важная роль в созда­ нии промышленности искусственного волокна. Начиная с 1924 г. П. П. Шорыгни много сделал в области химии углеводов и создал боль­ шую школу крупных исследователей, которые с успехом развивают это направление.

даментальных основ химии высокомолекулярных соединений. Результа­ ты этих работ являются надежной гарантией научно-технического про­ гресса.

ВОтчетном докладе XXVI съезду сказано: «Страна крайне нуждается

втом, чтобы усилия „большой науки44, наряду с разработкой теоретических проблем, в большей мере были сосредоточены на решении ключевых на­ роднохозяйственных вопросов, способных внести подлинно революционные

изменения в производство... Вместе с тем и сама наука должна быть по­ стоянным „возмутителем спокойствия44, показывая, на каких участках на­ метились застой п отставание, где современный уровень знаний дает воз­ можность двигаться вперед быстрей, успешней» [209].

Роль высокомолекулярных соединений в современной жизни велика Одна из крупнейших проблем в этой области — создание новых сиптет; ческпх материалов с заранее заданными свойствами. Успехи химии вы­ сокомолекулярных соединений позволили получить целую гамму новых материалов, необходимых в технике и для производства новых, бол( экономичных и прогрессивных товаров народного потребления.

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

СОЗДАНИЕ СЕТИ ОТРАСЛЕВЫХ ИНСТИТУТОВ

ИРАЗВИТИЕ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ВХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Отечественная химическая наука получила значительное развитие еще до Великой Октябрьской социалистической революции *. Русские химики обогатили науку замечательными открытиями и сделали мпогое для раз­ вития промышленности. Однако высокому уровню развития химической науки в дореволюционной России совершенно не соответствовал ее узкий

фронт

относительно

малый практический выход вследствие низкого

уровня

умышленного

развития страны в целом, что в первую очередь

объясни . :сь отсталостью общественного строя России.

С i-f

'пых дней существования Советского государства партия и пра­

вительство стали уделять большое внимание развитию химической пауки и ее приложений.

ОРГАНИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПЕРВЫЕ ГОДЫ СОВЕТСКОЙ ВЛАСТИ

После победы Великой Октябрьской социалистической революции в конце 1917 г. при ВСНХ (Высшем Совете иародпого хозяйства) был создан Отдел химических производств, в шоне 1918 г. переименованный в Отдел химической промышленности во главе с видным революционером ппже- нером-хпмпком Л. Я. Карповым. В январе 1918 г. по инициативе В. И. Ленина правительство поставило вопрос о привлечении к научнотехническим работам ученых Академии паук. 16 августа 1918 г. В. И. Ленин подписал декрет «Об учреждении Научно-технического отдела» (НТО) при ВСНХ, который был создан в целях централизации всего научно-технического опытного дела республики, сближения науки с производством. Руководителем НТО был назначены. П. Горбунов, химик по образованию, активный участник Октябрьской революции. Одной из основных задач Научно-технического отдела была организация сети научно-исследовательских институтов.

В трудный для Советской власти период 1918—1920 гг. были создапы многие институты, составившие базу химической отраслевой науки. Так, в 1918 г. были созданы Институт физико-химического анализа, Институт по изучению платины и других благородных металлов, Центральная хи­ мическая лаборатория при ВСНХ (впоследствии Научно-исследователь­ ский физико-химический институт им. Л. Я. Карпова), первым директо­ ром которой был академик А. II. Бах, Научно-исследовательский инсти­ тут чистых химических реактивов; в 1919 г.— Научный институт по удобрениям (впоследствии Научно-исследовательский институт по удоб­ рениям и инсектофунгицидам), организованный по инициативе Я. В. Са­ мойлова, Э. В. Брпцке, Д. Н. Прянишникова, Ипстптут гидролизной промышленности, Ипстптут силикатов в Петрограде, Российский инсти­ тут прикладной химии в Петрограде (с января 1924 г.— Государствен-

1 См. гл. 1—3 в настоящем томе.

пый уголь. В 1918 г. в связи с потребностью страны в жидком топливе были начаты исследования в области крекинга нефти, дегндрогенизацнои • ио14) катализа и др. Задачу получения бензиновых фракций из тяжелых! фракции нефти в 30-х годах успешно решили II. Д. Зелинский, Б. А. Ка­ занский и И. А. Анненков.

С целью изучения состава и совершенствования методов переработки нефти в 1920 г. в Баку была организована Центральная химическая лабо­ ратория треста Азнефть, па базе которой впоследствии был создай Азер­ байджанский научно-исследовательский нефтяной институт. В последую­ щие годы были организованы Государственный исследовательский инсти­ тут нефти, Российский пищевой научно-технический институт, запявшпйся полученном гидролизного спирта и сахара, и др.

На

1 съезде Советов СССР (20 мая 1925 г.) было принято решение

усил1

темпы развития основных отраслей промышленности, в первую

очере

ельскохозяйствепного машиностроения, металлической, текстиль­

ной,

ктротехнпчсской, сахарной, основной химической, аншшпокрасоч-

ной 11

гроптелыюй промышленности [2]. Это дало новый стимул разви­

тию отраслевой химической науки.

РАЗВИТИЕ ПРИКЛАДНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ НАУКИ

ВГОДЫ ПЕРВЫХ ПЯТИЛЕТОК

Вначальный, восстановительный, период в нашей стране проводилось прежде всего интенсивное изучение сырьевой базы и научные исследова­ ния развивались в основном в этом направлении. Однако уровень разви­ тия химической промышленности по сравнению с возросшими потребно­

стями народного хозяйства оставался низким.

Большую роль в развитии прикладной химической науки сыграло постановление Совета Народных Комиссаров от 28 апреля 1928 г. «О мероприятиях по химизации народного хозяйства Союза ССР», в ко­ тором, в частности, признавалось необходимым «усилить... научно-техни­ ческие институты... Комитету по химизации народного хозяйства 2 уста­ новить непосредственную связь с научно-исследовательским аппаратом и отдельными учеными Союза ССР, принять все меры к созданию доста­ точно благоприятных материально-технических и правовых условий для их работы и определить совместно с ними план теоретической п практи­ ческой исследовательской работы на ближайшее время» [3]. В постанов­ лении была выдвинута задача разработки конкретных проблем, в част­ ности: организации промышленности удобрений и инсектицидов; создания калийной промышленности, дальнейшего развития индустрии органиче­ ских красителей, редких элементов; основных проблем современной син­ тетической химии (искусственный каучук, бензин и жидкое топливо, синтетические жиры и т. д.). Особое внимание обращалось на решение •ближайших практических задач — проблемы газификации, исследования

иобогащения фосфоритов и др. [3].

Вгоды первой пятилетки были организованы многие новые институ­ ты, среди них Научно-исследовательский институт пластических масс

(НИИпластмасс, 1931 г.), Научно-исследовательский нпстптут резиновой промышленности, Государственный институт азота (ГНА, 1931 г., впо­ следствии Государственный институт азотной промышленности и продук-

2 Пыл об р а зов а н эти м ж е п оста н овл ен и ем (см . в в од н у ю гл а в у ).

синтетического иатрийбутадиенового каучука, являющегося основным сырьем для получения резины. В копце второй пятилетки в Государ­ ственном институте прикладной химии был разработан метод синтеза из ацетилена хлоропренового каучука, отличающегося от натрийбутадпенового маслоустойчивостыо. В Армении был построен завод по его изготов­ лению, который вступил в строй в начале третьей пятилетки. Этот завод был спроектирован в созданном в 1931 г. Государственном институте по проектированию заводов основной химической промышленности (Гипрохим). На Ярославском заводе синтетического каучука по методу Б. А. Догадкнна и Б. А. Долгоплоска было освоено производство синтетических латексов — жидких каучуков с различными свойствами на основе бута­ диена.

В химической промышленности к концу 30-х годов насчитывалось более научно-исследовательских институтов, составляющих базу для прове;ч.*:1я комплексных разработок [5]. Кроме того, разработками в химичк ой промышленности занималось Научно-исследовательское бюро по вон}'»* сам комплексного использования хибинской апатито-нефелиновой породг. проводился ряд работ прикладного значеппя в академических институтах и вузах.

Большое народнохозяйственное значение имели работы ученых ПИVIIФа по изучению сырьевой базы основной химической промышлен­ ности, методов переработки апатитов в удобрения, методов получения высококопцсптрировапных фосфорных, азотных и калийпых удобрений (Э. В. Брпцкс, С. И. Вольфкович, М. Л. Чепелевецкпй, H. Н. Постников), серпой кислоты башенным и контактным способами (К. М. Малпп, В. И. Шульц, Г. К. Боресков, М. И. Второв, С. Д. Ступников и др.), соды, различных минеральных солей (А. П. Белопольский с сотрудни­ ками), инсектофунгицидов (А. II. Несмеянов, H. Н. Мельников и др.). Агрохимические исследования проводили Д. Н. Прянишников, А. Н. Лебедянцев, А. В. Соколов и др.

ВУральском научно-исследовательском химическом институте и Украинском научно-исследовательском институте химии были разработа­ ны новые методы получения минеральных солей, питеиспфпцпрован нитрозный способ получения серной кислоты и т. д. Проводились работы

вобласти технологии связанного азота (ГИА) и органического синтеза при высоких давлениях (Государственный институт высоких давлений).

ВНаучно-исследовательском институте органических полупродуктов

икрасителей (НИОПиК) было разработано более 100 рецептур получе­ ния соединений бензольного, нафталинового и антраценового рядов п со­ зданы методы синтеза красителей различных типов. В Научно-исследова­ тельском институте лаков и красок (НИИЛК) проводились работы в области производства олиф и красок: предложены способы получения асфальтового лака из ухтппской нефти, глифталевой смолы— из отхода

целлюлозной промышленности (талового масла), титаповых белил — пз перовскита и др.

Государственный научно-исследовательский институт пластических масс провел большую работу по изысканию заменителей дефицитного сырья для производства пластмасс и разработал методы получения тер­ мопластического материала — сополимера хлорвппилацетата, стирола — и его полимеризации и т. п.

Соседние файлы в папке книги