Когда Христофор Колумб вернулся в Испанию после своего знаменитого путешествия, среди множества диковинок из Нового Света был необычный мяч. Этот предмет, изготовленный из "древесной смолы", поражал своей эластичностью и способностью высоко подпрыгивать. Мяч был создан индейцами из белого сока растения гевея, произрастающего в бассейне Амазонки.

Индейцы называли этот сок "каучу", что в переводе означает "слезы млечного дерева". Именно от этого слова и произошло современное название материала - каучук. Для коренных жителей Америки каучук был не просто материалом для игрушек. Они использовали его для изготовления непромокаемых тканей, обуви, сосудов для воды и даже ярко раскрашенных шариков для детских игр.

Особое значение каучуковые мячи имели в религиозных обрядах племен майя и ацтеков. Эти цивилизации разработали сложную командную игру, напоминающую современный баскетбол, где каучуковый мяч играл центральную роль. Игра была не просто развлечением, но и важным ритуалом, связанным с религиозными верованиями этих древних народов.

Однако после возвращения Колумба Европа на долгое время забыла о южноамериканской диковинке. Лишь в XVIII веке интерес к каучуку возродился, когда члены французской экспедиции в Южной Америке вновь обнаружили удивительное дерево, выделяющее затвердевающую на воздухе смолу. Французы дали этому веществу название "резина" (от латинского resina - смола).

В 1738 году французский исследователь Шарль Мари де ла Кондамин представил в Парижской Академии наук образцы каучука, изделия из него и подробное описание способов добычи этого материала в странах Южной Америки. Это событие можно считать началом научного изучения каучука в Европе и поиска возможных способов его применения.

Первые попытки использования каучука в Европе были довольно скромными. Во Франции изобрели удобные подтяжки и подвязки, сплетенные из резиновых нитей с хлопком. Однако настоящий прорыв произошел в 1823 году, когда шотландский химик Чарльз Макинтош придумал прокладывать тонкий слой резины между двумя кусками ткани. Это изобретение положило начало "резиновому буму".

Непромокаемые плащи из этой ткани, получившие название "макинтоши" в честь их создателя, быстро завоевали популярность. Примерно в то же время в Америке вошла в моду неуклюжая индейская резиновая обувь - галоши, которые надевали поверх обычных башмаков в дождливую погоду.

Еще большую популярность резиновые изделия приобрели после того, как англичанин Томас Хэнкок изобрел прорезиненную ткань. Он растворял сырую резину в скипидаре, добавлял сажу и с помощью специально сконструированной машины наносил тонкий слой этой смеси на ткань. Из полученного материала изготавливали не только одежду, обувь и головные уборы, но даже крыши домов и фургонов.

Однако у изделий из прорезиненной ткани был серьезный недостаток: эластичность каучука проявлялась лишь в узком температурном диапазоне. В холодную погоду резиновые изделия твердели и могли растрескаться, а летом размягчались, превращаясь в липкую, дурно пахнущую массу. Владельцам резиновой одежды и обуви приходилось на лето прятать свои вещи в прохладный погреб, а с прорезиненными крышами ситуация была еще хуже - приходилось терпеть неприятные запахи.

Энтузиазм по поводу нового материала быстро угас. Кризис резиновой промышленности наступил, когда однажды в Соединенных Штатах выдалось особенно жаркое лето, и вся продукция превратилась в зловонное месиво. Многие фирмы по производству резины разорились, и казалось, что эра каучука подошла к концу.

Судьба каучука могла бы на этом и закончиться, если бы не американец Чарльз Нельсон Гудьир. Этот изобретатель твердо верил, что из каучука можно создать материал с превосходными свойствами. Гудьир посвятил этой идее несколько лет жизни и потратил все свои сбережения, став объектом насмешек современников.

О Гудьире ходила шутка: "Если вы увидите человека в резиновом пальто, резиновых ботинках, резиновом цилиндре и с резиновым кошельком, а в кошельке ни единого цента, то можете не сомневаться - это Гудьир". Однако упорство изобретателя в конце концов принесло плоды.

Гудьир экспериментировал, смешивая каучук с различными веществами: солью, перцем, песком, маслом. В 1839 году он сделал важное открытие: добавление небольшого количества серы в каучук и последующий нагрев значительно улучшали прочность, твердость, эластичность и устойчивость материала к высоким и низким температурам. Этот процесс, названный вулканизацией, открыл новую эру в истории каучука.

Именно материал, изобретенный Гудьиром, сегодня принято называть резиной. Его открытие привело к стремительному росту производства каучука. К концу жизни Гудьира только в резиновой промышленности США работало более 60 000 человек.

Во второй половине XIX века началось время процветания Бразилии, которая долгое время оставалась монополистом по выращиванию деревьев-каучуконосов. Центр каучуконосных районов, город Манаус, стал одним из богатейших городов западного полушария. О его богатстве свидетельствует тот факт, что великолепный оперный театр в Манаусе, затерянном в джунглях Амазонки, не только строили лучшие французские архитекторы, но даже строительные материалы для него доставлялись из Европы.

Бразилия ревностно охраняла источник своего богатства. Вывоз семян гевеи был запрещен под страхом смертной казни. Однако в 1876 году произошло событие, которое изменило расстановку сил на мировом рынке каучука. Британский "биопират" Генри Уикхем сумел тайно вывезти 70 000 семян гевеи в трюме английского судна "Амазонас".

Эти семена были высажены в британских колониях Юго-Восточной Азии, где были заложены первые плантации каучуконосов. Вскоре на мировом рынке появился натуральный английский каучук, который был дешевле бразильского. Это положило конец монополии Бразилии и привело к развитию каучуковой промышленности в Азии.

Тем временем мир завоевывали разнообразные изделия из резины: транспортерные ленты конвейеров, электроизоляция, резинки для белья, резиновая обувь, детские воздушные шары и многое другое. Однако основное применение этот материал получил с изобретением и распространением резиновых экипажных, а затем автомобильных шин.

Интересно, что изобретение резиновых шин вместо металлических поначалу было встречено без энтузиазма. Экипажи с металлическими шинами были крайне некомфортны из-за шума и тряски - в Англии их даже прозвали "истребителями воробьев". Однако новые тихие экипажи на цельнолитых массивных шинах в Америке были запрещены. Их считали опасными, так как они не предупреждали прохожих о своем приближении.

В России тихие конные экипажи на резиновом ходу также вызывали недовольство, так как они обдавали грязью не успевших посторониться пешеходов. Московские власти даже вынесли решение помечать такие экипажи номерными знаками особого цвета, "дабы обиженные шинниками обыватели могли заметить своих обидчиков, чтобы привлечь их к законной ответственности".

С изобретением конвейерного метода сборки автомобилей потребность в резине стала настолько велика, что остро встал вопрос об ограниченности производства природного сырья. Необходимо было искать новые источники каучука и лучше понимать его свойства.

В конце XIX - первой половине XX веков во многих странах активно исследовались строение каучука, его физические и химические свойства, процесс вулканизации. Немецкий химик Карл Харриес считал, что каучук состоит из множества колец-звеньев изопрена, которые составляют устойчивую мицеллу, то есть представляет собой обычную коллоидную частицу.

Однако его коллега Герман Штаудингер выдвинул альтернативную теорию. Он доказал, что каучук является высокомолекулярным соединением, то есть состоит из обычных, хотя и гигантских молекул, атомы в которых связаны ковалентными связями. На основании своих исследований каучука и резины Штаудингер выдвинул теорию цепного строения макромолекул, предположил существование разветвленных макромолекул и трехмерной полимерной сетки. Эти идеи легли в основу современной науки о полимерах.

Интересно, что существует природный геометрический изомер каучука - гуттаперча, представляющая собой транс-1,4-полиизопрен. Различия в пространственном расположении заместителей у каучука и гуттаперчи приводят к тому, что форма макромолекул этих веществ тоже различна. Молекулы каучука закручены в клубки, что обеспечивает его высокую эластичность. При растяжении молекулярные клубки выпрямляются, но стремятся вернуться в исходное состояние, что и обусловливает способность каучука к обратимой деформации.

Молекулы гуттаперчи, напротив, изначально вытянуты, поэтому она менее эластична. Эти различия на молекулярном уровне объясняют разницу в свойствах этих материалов и их применении.

Эластичность каучука - это особое свойство некоторых полимеров, характерное лишь при определенных температурах. При нагревании каучук из эластичного состояния переходит в вязко-текучее, а при охлаждении - в стеклообразное. В стеклообразном состоянии полимеры могут быть хрупкими, что объясняет, например, почему зимой может растрескаться сумка из кожзаменителя.

Процесс вулканизации, открытый Гудьиром, приводит к образованию поперечных связей между макромолекулами каучука. При нагревании с серой макромолекулы каучука "сшиваются" друг с другом серными мостиками, образуя единую трехмерную пространственную сетку. Изделия из такого материала (резины) прочнее, чем из каучука, и сохраняют свою эластичность в более широком интервале температур.

Несмотря на развитие плантаций каучуконосов в Азии, потребность в каучуке продолжала расти, и многие страны стремились найти способ производства синтетического аналога этого важного материала. Исследования в области получения синтетического каучука на рубеже XIX-XX веков велись во многих научных лабораториях мира.

Первые шаги в этом направлении были сделаны еще в 1879 году, когда французский химик Гюстав Бушарда получил каучукоподобное вещество при обработке изопрена (2-метилбутадиена-1,3) соляной кислотой. В 1901 году русский химик Иван Кондаков синтезировал эластичный полимер из диметилбутадиена. На основе разработок Кондакова в 1916 году в Германии были выпущены первые промышленные партии синтетического каучука - диметилкаучука. Было произведено около 3000 тонн этого материала, который использовался для изготовления аккумуляторных коробок для подводных лодок. Однако широкого распространения диметилкаучук не получил, и его производство было прекращено.

Настоящим прорывом в области синтетического каучука стали работы русского ученого Сергея Васильевича Лебедева. Он посвятил проблеме полимеризации диенов значительную часть своей научной деятельности и по праву считается основателем первого в мире крупномасштабного производства синтетического каучука.

Лебедев впервые получил синтетический бутадиеновый каучук в 1910 году. Его магистерская работа, посвященная исследованию кинетики полимеризации дивинила (бутадиена-1,3) и его производных, в 1914 году была удостоена премии Российской академии наук. К процессу полимеризации бутадиена Лебедев вернулся в 1932 году, когда правительство СССР объявило конкурс на разработку промышленного производства синтетического каучука.

Лебедев и его сотрудники успешно разработали недорогой и эффективный метод производства синтетического каучука. Благодаря этим работам промышленное широкомасштабное производство синтетического каучука было начато в Советском Союзе в 1932 году - впервые в мире. Для сравнения, Германия начала производить синтетический каучук только в 1936 году.

Значение этого достижения трудно переоценить. Возможность оснастить отечественную технику шинами собственного производства сыграла важную роль в подготовке и ведении Великой Отечественной войны. С 1932 года и вплоть до 1990 года СССР по объемам производства синтетического каучука занимал первое место в мире.

Сегодня Россия продолжает сохранять позиции экспортера синтетического каучука мирового значения. На внутреннем рынке остается примерно половина произведенной продукции. Основными потребителями синтетического каучука являются шинные заводы, а около 40 процентов идет на производство широкого ассортимента резинотехнических изделий. Среди них наиболее заметное место занимают технические изделия из мягкой резины, подошвы для обуви, ленточные транспортеры, разнообразные трубы и шланги, электроизоляция, герметики, клеи и краски на латексной основе.

Несмотря на развитие производства синтетического каучука, натуральный каучук не утратил своего значения. Его доля в общем объеме производства каучука составляет около 30%. Ведущими мировыми производителями натурального каучука являются страны Юго-Восточной Азии: Таиланд, Индонезия, Малайзия, Вьетнам и Китай.

Понравилось? Поставь лайк!

Обязательно прочти эти статьи:

Багрянец и злато: как Рим и Карфаген схлестнулись за власть над Средиземноморьем

Безумный император: как Коммод погубил золотой век Рима

Женщины-гладиаторы в Древнем Риме: правда или вымысел?

Как немецкий архитектор хотел осушить Средиземное море и объединить Европу с Африкой