Слово «пластик» происходит от выражения «пластическая масса» или «пластмасса». Пример чего-то пластичного — это пластилин. При пластичной деформации после снятия нагрузки материал не возвращает прежнюю форму; это и позволяет из пластмасс при нагревании формировать разные изделия, которые впоследствии сохраняют свою форму и при этом весьма прочны.
Но есть категория полимерных материалов, которые при приложении нагрузки способны изменять свою форму и после возвращаться к первоначальному состоянию, то есть могут быть эластичными. Их так и называют — эластомеры. Самым первым эластомером, с которым познакомилось человечество, был натуральный каучук. Каучук — это затвердевший млечный сок некоторых каучуконосных растений, чаще всего — сок гевеи. Каучук очень эластичен, но при большой нагрузке становится пластичным, при замерзании — хрупким, а при нагревании — липким. Что не очень удобно в применении.
Одним из базовых веществ в метаболизме растений является непредельный углеводород изопрен. Производными изопрена являются многие эфирные масла, половые гормоны, витамин А, холестерин и множество других веществ. Но если изопрена много, то он может каталитически полимеризоваться, образуя длинные молекулы полиизопрена, или тот самый натуральный каучук. Растения так запечатывают повреждения, практически заклеивая их «пластырем».
Молекулы полиизопрена скручены, как пружинки, что придает эластичность материалу. Но они никак не скреплены, и если их сильно растянуть, то молекулы будут скользить друг относительно друга, то есть произойдет пластичная деформация. Однажды изобретатель Чарльз Гудьир, работая с каучуком, случайно нагрел его в смеси с серой. В итоге получился очень интересный материал – резина. Сера сшила молекулы полиизопрена в трехмерную сеть, из-за чего они больше не могли скользить друг относительно друга, но сохранили эластичность. Вот так по воле случая неудобный в применении каучук, нашел крайне широкое применении в виде резины. Этот процесс назвали вулканизацией. И до появления массового производства синтетических каучуков резина была стопроцентно натуральным материалом.
Кстати, в СССР до войны натуральный каучук добывали из… одуванчиков, так как они тоже каучуконосы. Сейчас же резина в основном нефтяного происхождения. Но натуральный каучук по-прежнему добывают из гевеи в большом количестве, и до сих пор он идет на производство автомобильных и авиационных шин.
Вот так по воле случая неудобный в применении каучук, нашел крайне широкое применении в виде резины.
Петр, химик, участник проекта Реконструкция
Комментарии: