Современная химия полимеров сразу же оказалась теснейшим образом связана с решением практических задач. Основополагающие исследования по синтезу полимеров были выполнены при разработке промышленных процессов получения каучука.
Разработка методов получения каучука с самого начала проходила под знаком изучения их каталитической природы. Другим важным моментом было то, что эти методы строились на четких представлениях о природе каучука—макромолекулярного соединения, состоящего из низкомолекулярных фрагментов. Работами И. Л. Кондакова. С. В. Лебедева было установлено, что не один изопрен может быть исходным продуктом для твердых эластомеров. Способность к полимеризации была обнаружена и у других диеновых соединений — бутадиена, диметилбутадиена. К 1913 г. были опубликованы 21 пример полимеризации диеновых соединений, из них 14 исследованы русскими учеными. Первым осуществил полимеризацию изопрена, полученного из продуктов пирогенетического разложения каучука, Г. Бушарда. Он проводил процесс при слабом нагревании (1875) и при действии концентрированной соляной кислоты (1879). Это было важным открытием, которое показало, что химики могут рассчитывать на получение каучука искусственным путем. В 1892 г. В. Тильден смог получить Л каучук из изопрена, выделенного из терпентина.
Первоначально исследователи преследовали одну цель — получение искусственного каучука, идентичного природному. Но после работ И.Л. Кондакова и С.В.Лебедева по синтезу каучука стали разрабатываться методы получения каучуков, полностью отличающихся по своим свойствам, по исходным продуктам от природного.
То, что каучукоподобные вещества — эластомеры могут быть получены из ненасыщенных органических соединений, принципиально было доказано к 1910 г. После этого в 1910— 1915 гг., в ряде стран проводились напряженные, подогретые военным соперничеством исследования в этом направлении. Было предложено множество способов получения диенов, прежде всего бутадиена, из различного исходного сырья: спирта терпенов, крахмала, минеральных масел, целлюлозы и т. п. Первый экономически оправданный процесс получения бутадиена был создан С.В.Лебедевым. Были решены две задачи: получение исходного мономера и осуществление его полимеризации. Для нас сейчас интерес представляет именно последний процесс.
В 1900 г. И.Л.Кондаков, работавший в Дерптском, ныне Тартуском, университете, показал, что вещество, похожее на каучук, можно получить из диизопропенила — близкого аналога изопрена. Это открытие пытались довести до промышленного процесса в Германии перед первой мировой войной. Германия, отрезанная от естественных источников каучука, освоила производство диизопропенила, который удалось полимеризовать в так называемый метилкаучук. Но искусственный каучук был слишком низкого качества, да и стоил дорого.
С.В.Лебедев обратил внимание на процессы полимеризации в 1908 г. Он изучал процессы полимеризации диенового углеводорода—дивинила. Ему удалось показать, что из дивинила можно синтезировать каучукоподобный полимер. В эти же годы в Москве И. М. Остромысленский работал над способом получения дивинила из смеси спирта с уксусным альдегидом. Следовательно, идея использования дивинила для промышленного процесса имела под собой реальную основу. Другим сырьем для получения дивинила могла быть нефть. Над этой проблемой работал в Ленинграде на заводе «Красный треугольник» Б. В. Вызов.
Исторически химия полимеров складывалась в результате разработки нескольких научных направлений. Прежде всего это линия катализа, ведшая к получению искусственных полимеров. Она определялась потребностями промышленности и первая получила значительное развитие.
Вторая линия логически была связана с первой, но именно развитие исследований по синтезу полимеров стимулировало изучение их строения, создание представлений об их макро-молекулярной природе. Наконец, третья линия — это комплексный подход к процессам образования полимеров на основе углубленного изучения их строения химии мономеров, катализа в процессах полимеризации, физико-химии полимеров.
|