Открытие каучука и первые попытки применения
Во время своей второй экспедиции в 1493 году испанский мореплаватель Христофор Колумб, находясь у островов Гаити, наблюдал за местными жителями, игравшими с необычным плотным мячом. Этот мяч, изготовленный из твердой массы, обладал удивительным свойством – он отскакивал от препятствий, словно живой. Индейцы создавали такие мячи из смолы дерева гевеи, которую называли «каучу» (от слов «каа» – дерево и «о-чу» – плакать). Процесс добычи заключался в надрезании коры дерева, после чего выделялся млечный сок – латекс. При нагревании латекс превращался в темную, упругую и тяжелую массу – каучук. Коренные народы Южной Америки использовали латекс для пропитки каноэ и в качестве топлива для факелов. Хотя Колумб привез образцы этого вещества в Европу, в то время оно не вызвало особого интереса.
Ситуация начала меняться в 1770 году, когда Е. Нерн обнаружил, что кусочки каучука прекрасно стирают карандашные линии с бумаги, превосходя по эффективности традиционно использовавшийся для этого хлебный мякиш. Так появился первый ластик. К 1820-м годам во Франции научились изготавливать подтяжки и подвязки, вплетая каучуковые нити в ткань. Важным шагом стало изобретение шотландца Чарльза Макинтоша, который в 1823 году предложил помещать тонкий слой каучука между двумя слоями ткани, создавая водонепроницаемый материал для пошива плащей, получивших название «макинтоши». Также предпринимались попытки создания обуви из каучука, напоминающей галоши, и даже в 1832 году в Санкт-Петербурге была построена фабрика по производству ткани, пропитанной каучуковым раствором, для верха обуви. Однако все эти изделия имели серьезный недостаток: со временем каучук разлагался, превращаясь в липкую, дурно пахнущую массу.
Вулканизация: рождение резины
Стоит отметить, что у каучука есть менее известный «родственник» – гуттаперча, добываемая из латекса малайзийского дерева бересклета. Она, в отличие от каучука, не обладает эластичностью, что объясняется различием в строении их молекул. Переломный момент в истории каучука наступил благодаря американскому изобретателю Чарльзу Гудьиру. В 1839 году он случайно обнаружил, что каучук, нагретый вместе с серой, не размягчается, а, напротив, приобретает высокую эластичность и прочность. Этот процесс, запатентованный в 1844 году, был назван вулканизацией (по аналогии с богом огня Вулканом), а полученный материал – резиной (от латинского «rezina» – смола). Резина, содержащая около 5% серы, стала революционным материалом. Если же долю серы увеличить до 30-40%, получается твердый и прочный эбонит.
Появление резины дало толчок развитию целых отраслей промышленности. Благодаря своим изоляционным свойствам она стала незаменима в электротехнике. Изобретение пневматических шин для велосипедов и автомобилей изменило транспорт. Спрос на каучук стремительно рос, и основным его поставщиком была Бразилия, что делало сырье крайне дорогим и дефицитным.
Триумф советской науки: синтетический каучук Лебедева
Первый в мире синтетический каучук, пригодный для промышленного использования, был создан в Советском Союзе. Ученый Сергей Васильевич Лебедев разработал метод получения бутадиенового каучука (СКБ). Это достижение было встречено скептически за рубежом. Так, известный американский изобретатель Томас Эдисон заявил, что сообщения об успехах СССР – «ложь», считая получение синтетического каучука маловероятным, особенно в России. Однако реальность опровергла эти сомнения. Уже в 1931 году из первых килограммов синтетического каучука, произведенного на опытном заводе, была изготовлена автомобильная шина. Она прослужила 16 тысяч километров на личном автомобиле Лебедева.
Работа над созданием синтетического каучука началась в ответ на объявленный в 1926 году международный конкурс на лучший промышленный способ его получения. Лебедев с группой из семи исследователей взялся за эту задачу. Ключевой успех был достигнут в середине 1927 года, а 30 декабря того же года на конкурсную комиссию были отправлены 2 кг дивинилового каучука и описание технологии. В 1933 году состоялся масштабный автопробег Москва – Каракумы – Москва протяженностью 6 тысяч километров. Двадцать две машины с покрышками из отечественного синтетического каучука успешно преодолели маршрут без единой проблемы с шинами. Это событие стало триумфом советской науки и промышленности. За рубежом аналогичные производства появились значительно позже: в Германии – в 1938 году, в США – в 1942 году. Вклад Сергея Лебедева был увековечен памятником в Александро-Невской лавре в Санкт-Петербурге.