Cauciucul își ia numele de la cuvântul indian „cauciuc”, care înseamnă literalmente „lacrimi de copac”. Maya și aztecii l-au extras din seva hevea braziliană (Hevea brasiliensis sau arborele de cauciuc), similar cu seva albă de păpădie, care s-a întunecat și s-a întărit în aer. Din suc au evaporat o substanță rășinoasă întunecată și lipicioasă „cauciuc”, făcând din el pantofi impermeabili, țesături, vase și jucării pentru copii. De asemenea, indienii au avut un joc de echipă care amintește de baschet, în care s-au folosit mingi speciale de cauciuc, care s-au remarcat prin uimitoarea lor capacitate de sărituri. În timpul Marilor Descoperiri Geografice, Columb a adus în Spania, printre alte minuni din America de Sud, mai multe dintre aceste bile. S-au îndrăgostit de spanioli, care, după ce au schimbat regulile competițiilor indiene, au inventat ceva care a devenit prototipul fotbalului de astăzi.
Următoarea mențiune a cauciucului a apărut abia în 1735, când călătorul și naturalistul francez Charles Condamine, explorând bazinul Amazonului, a descoperit arborele Hevea și seva sa lăptoasă pentru europeni. Arborele descoperit de membrii expediției a dat o rășină ciudată, care se întărește rapid, care mai târziu a fost numită „cauciuc” de gânditorii de la Academia de Științe din Paris. După ce în 1738, Condamine a adus pe continent mostre de cauciuc și diverse produse din acesta, împreună cu o descriere detaliată a metodelor de extracție, în Europa a început să caute modalități de utilizare a acestei substanțe. Francezii țeseau fire de cauciuc cu bumbac și le foloseau ca jartiere și bretele. Cizmarul englez ereditar Samuel Peel a primit în 1791 un brevet pentru fabricarea țesăturilor impregnate cu o soluție de cauciuc în terebentină, creând compania Peal & Co. În același timp, au apărut primele experimente privind protejarea pantofilor cu huse dintr-o astfel de țesătură. În 1823, un anume Charles Mackintosh din Scoția a inventat primul impermeabil impermeabil, adăugând o bucată subțire de cauciuc între două straturi de țesătură. Impermeabilele au devenit rapid populare, au fost numite după creatorul lor și au marcat începutul unui adevărat „boom de cauciuc”. Și curând în America, pe vreme umedă, au început să-și îmbrace pantofi de cauciuc neîndemânatic - galoși - peste pantofi. Până la moartea sa, Macintosh a continuat să amestece cauciucul cu diverse substanțe precum funingine, uleiuri, sulf, în încercarea de a-și schimba proprietățile. Dar experimentele sale nu au dus la succes.
Țesătura cauciucată a fost folosită pentru a confecționa haine, pălării și acoperișuri de dube și case. Cu toate acestea, astfel de produse au avut un dezavantaj - o gamă îngustă de temperatură a elasticității cauciucului. Pe vreme rece, o astfel de țesătură s-a întărit și s-ar putea sparge, iar pe vreme caldă, dimpotrivă, se înmoaie, transformându-se într-o masă fetidă lipicioasă. Și dacă hainele puteau fi depuse într-un loc răcoros, atunci proprietarii de acoperișuri din țesătură cauciucată trebuiau să suporte mirosuri neplăcute. Astfel, fascinația pentru materialul nou a trecut rapid. Iar zilele fierbinți de vară au adus ruina companiilor care au stabilit producția de cauciuc, deoarece toate produsele lor s-au transformat în jeleu urât mirositor. Și lumea a uitat din nou de cauciuc și de tot ce are legătură cu el timp de câțiva ani.
O șansă a contribuit la supraviețuirea renașterii produselor din cauciuc. Charles Nelson Goodyear, care a trăit în America, a crezut întotdeauna că cauciucul se poate transforma într-un material bun. El a hrănit această idee mulți ani, amestecând-o persistent cu tot ce i-a venit în mână: cu nisip, cu sare, chiar și cu piper. În 1939, după ce și-a cheltuit toate economiile și a datorat peste 35 de mii de dolari, a obținut succes.
Contemporanii l-au ridiculizat pe excentricul cercetător: „Dacă întâlnești un bărbat îmbrăcat în cizme de cauciuc, o haină de cauciuc, o pălărie de cauciuc și un portofel de cauciuc în care nu va exista niciun cent, atunci poți fi sigur - ești în fața Goodyear."
Există o legendă că procesul chimic pe care l-a descoperit, numit vulcanizare, a apărut datorită unei bucăți din mantia lui Macintosh uitată pe aragaz. Într-un fel sau altul, atomii de sulf erau cei care uneau lanțurile moleculare ale cauciucului natural, transformându-l într-un material elastic rezistent la căldură și îngheț. El este cel care se numește cauciuc astăzi. Povestea acestui om încăpățânat are un final fericit, a vândut brevetul pentru invenția sa și și-a plătit toate datoriile.
În timpul vieții Goodyear, a început o producție rapidă de cauciuc. Statele Unite au preluat imediat conducerea în producția de galoșe, care au fost vândute în toată lumea, inclusiv în Rusia. Erau scumpe și numai oamenii bogați își permiteau să le cumpere. Cel mai curios este că galoșii erau folosiți nu pentru a împiedica umezirea pantofilor principali, ci ca papuci de casă pentru oaspeți, astfel încât să nu păteze covoarele și parchetul. În Rusia, prima întreprindere care produce produse din cauciuc a fost deschisă la Sankt Petersburg în 1860. Omul de afaceri german Ferdinand Krauskopf, care avea deja o fabrică pentru producția de galoși la Hamburg, a evaluat perspectivele noii piețe, a găsit investitori și a creat Parteneriatul fabricii ruso-americane.
Puțină lume știe că compania finlandeză Nokia, printre altele, din 1923 până în 1988 s-a specializat în producția de cizme de cauciuc și galoși. De fapt, în anii de criză, acest lucru a ajutat la menținerea companiei pe linia de plutire. Faimosul Nokia a devenit grație telefoanelor sale mobile.
În a doua jumătate a secolului al XIX-lea, Brazilia a cunoscut apogeul apogeului său, fiind un monopolist în cultivarea hevea. Manaus, fostul centru al regiunii cauciucului, a devenit cel mai bogat oraș din emisfera vestică. Care a fost uimitoarea operă construită într-un oraș ascuns de junglă. A fost creat de cei mai buni arhitecți ai Franței, iar materialele de construcție pentru aceasta au fost aduse chiar din Europa. Brazilia a păstrat cu grijă sursa luxului său. Pedeapsa cu moartea a fost impusă pentru încercarea de a exporta semințe de hevea. Cu toate acestea, în 1876, englezul Henry Wickham a îndepărtat în secret șaptezeci de mii de semințe de Hevea în cală ale navei „Amazonas”. Au servit ca bază pentru primele plantații de cauciuc, stabilite în coloniile Angliei din Asia de Sud-Est. Așa a apărut cauciucul natural britanic ieftin pe piața mondială.
În curând, o varietate de produse din cauciuc a cucerit întreaga lume. Benzi transportoare, tot felul de curele de transmisie, pantofi, izolație electrică flexibilă, benzi elastice din in, baloane pentru bebeluși, amortizoare, garnituri, furtunuri și multe altele au fost fabricate din cauciuc. Pur și simplu nu există alt produs asemănător cauciucului. Este izolant, impermeabil, flexibil, extensibil și compresibil. În același timp, este durabil, puternic, ușor de prelucrat și rezistent la abraziune. Moștenirea indienilor s-a dovedit a fi mult mai valoroasă decât tot aurul celebrului Eldorado. Este imposibil să ne imaginăm întreaga civilizație tehnică fără cauciuc.
Principala aplicație a noului material a fost odată cu descoperirea și distribuirea, mai întâi a anvelopelor pentru cărucior de cauciuc și apoi a anvelopelor auto. În ciuda faptului că vagoanele cu anvelope metalice erau foarte incomode și făceau un zgomot și tremurături teribile, noua invenție nu a fost binevenită. În America, au interzis chiar și vagoanele cu anvelope solide masive, deoarece erau considerate foarte periculoase din cauza imposibilității zgomotului de a avertiza trecătorii despre apropierea vehiculului.
În Rusia, asemenea vagoane trase de cai au provocat și nemulțumire. Principala problemă rezidă în faptul că au aruncat deseori noroi asupra pietonilor care nu au avut timp să revină. Autoritățile de la Moscova au trebuit să emită o lege specială privind echiparea trăsurilor cu anvelope de cauciuc cu plăcuțe de înmatriculare speciale. Acest lucru a fost făcut astfel încât orășenii să poată observa și să-și aducă infractorii în fața justiției.
Producția de cauciuc a crescut de multe ori, dar cererea pentru acesta a continuat să crească. De aproximativ o sută de ani, oamenii de știință din întreaga lume au căutat o modalitate de a învăța cum să o facă chimic. Treptat s-a descoperit că cauciucul natural este un amestec de mai multe substanțe, dar 90% din masa sa este hidrocarbură poliizoprenică. Astfel de substanțe aparțin grupului de polimeri - produse cu greutate moleculară mare formate prin combinarea a foarte multe molecule identice de substanțe mult mai simple numite monomeri. În cazul cauciucului, acestea erau molecule de izopren. În condiții favorabile, moleculele monomerului s-au unit între ele în lanțuri lungi și flexibile de catenă. Această reacție a formării unui polimer se numește polimerizare. Restul de zece procente din cauciuc a fost alcătuit din substanțe minerale și proteine rășinoase. Fără ele, poliizoprenul a devenit foarte instabil, pierzându-și proprietățile valoroase de elasticitate și rezistență în aer. Astfel, pentru a învăța cum să producă cauciuc artificial, oamenii de știință au trebuit să rezolve trei lucruri: sintetizarea izoprenului, polimerizarea acestuia și protejarea cauciucului rezultat de descompunere. Fiecare dintre aceste sarcini s-a dovedit a fi extrem de dificilă. În 1860, chimistul englez Williams a obținut izopren din cauciuc, care era un lichid incolor cu un miros specific. În 1879, francezul Gustave Bouchard a încălzit izoprenul și, cu ajutorul acidului clorhidric, a reușit să efectueze reacția inversă - pentru a obține cauciuc. În 1884, omul de știință britanic Tilden a izolat izoprenul prin descompunerea terebentinei în timpul încălzirii. În ciuda faptului că fiecare dintre acești oameni a contribuit la studiul cauciucului, secretul fabricării sale a rămas nerezolvat în secolul al XIX-lea, deoarece toate metodele descoperite nu erau adecvate producției industriale datorită randamentului scăzut de izopren, costului ridicat al materiei prime materiale, complexitatea proceselor tehnice și o serie de alți factori.
La începutul secolului al XX-lea, cercetătorii s-au întrebat dacă este nevoie de izopren pentru a face cauciuc? Există vreo modalitate de a obține macromolecula necesară din alte hidrocarburi? În 1901, omul de știință rus Kondakov a descoperit că dimetilbutadiena, lăsată un an în întuneric, se transformă într-o substanță cauciucată. Această metodă a fost folosită ulterior în timpul Primului Război Mondial de către Germania, tăiată din toate sursele. Cauciucul sintetic era de o calitate foarte slabă, procesul de fabricație era foarte complicat, iar prețul era prohibitiv. După război, acest cauciuc metilic nu a mai fost produs niciodată în altă parte. În 1914, cercetătorii Matthews și Strange din Anglia au fabricat un cauciuc foarte bun din divinil folosind sodiu metalic. Dar descoperirea lor nu a mers mai departe decât experimentele în laborator, deoarece nu era clar cum, la rândul său, să producem divinil. De asemenea, nu au reușit să creeze o fabrică pentru sinteză în fabrică.
Cincisprezece ani mai târziu, compatriotul nostru Serghei Lebedev a găsit răspunsul la ambele întrebări. Înainte de războiul mondial, fabricile rusești produceau aproximativ douăsprezece mii de tone de cauciuc pe an din cauciuc importat. După încheierea revoluției, nevoile noului guvern, care desfășura industrializarea industriei, în cauciuc au crescut de multe ori. Un tanc necesită 800 de kilograme de cauciuc, o mașină - 160 de kilograme, un avion - 600 de kilograme, o navă - 68 de tone. În fiecare an, achizițiile de cauciuc în străinătate au crescut și au crescut, în ciuda faptului că în 1924 prețul său a ajuns la două mii și jumătate de mii de ruble de aur pe tonă. Conducerea țării nu a fost preocupată atât de mult de nevoia de a plăti sume atât de uriașe de bani, ci mai degrabă de dependența de care furnizorii au pus statul sovietic. La cel mai înalt nivel, s-a decis dezvoltarea unei metode industriale pentru fabricarea cauciucului sintetic. Pentru aceasta, la sfârșitul anului 1925, Consiliul Suprem al Economiei Naționale a propus o competiție pentru cea mai bună modalitate de obținere a acesteia. Concurența a fost internațională, cu toate acestea, în funcție de condiții, cauciucul urma să fie fabricat din produse extrase în Uniunea Sovietică, iar prețul pentru aceasta nu ar trebui să depășească media mondială din ultimii cinci ani. Rezultatele competiției au fost rezumate la 1 ianuarie 1928 la Moscova pe baza rezultatelor analizei eșantioanelor prezentate cu o greutate de cel puțin două kilograme.
Serghei Vasilievici Lebedev s-a născut la 25 iulie 1874 în familia unui preot din Lublin. Când băiatul avea șapte ani, tatăl său a murit, iar mama sa a fost nevoită să se mute cu copiii la părinții lor din Varșovia. În timp ce studia la gimnaziul din Varșovia, Serghei s-a împrietenit cu fiul celebrului chimist rus Wagner. Vizitând adesea casa lor, Serghei asculta poveștile fascinante ale profesorului despre colegii săi prieteni Mendeleev, Butlerov, Menshutkin, precum și despre misterioasa știință care se ocupă cu transformarea substanțelor. În 1895, după ce a absolvit cu succes gimnaziul, Serghei a intrat la Facultatea de Fizică și Matematică a Universității St. Petersburg. Tânărul și-a petrecut tot timpul liber în casa Mariei Ostroumova, care era sora mamei sale. Avea șase copii, dar Sergey era interesat în special de verișoara ei Anna. A fost o artistă promițătoare și a studiat cu Ilya Repin. Când tinerii și-au dat seama că sentimentele lor erau departe de rudele lor, au decis să se logodească. În 1899, Lebedev a fost arestat pentru participarea la revolte studențești și exilat din capitală timp de un an. Cu toate acestea, acest lucru nu l-a împiedicat să absolvească strălucit universitatea în 1900. În timpul războiului ruso-japonez, Serghei Vasilievici a fost înrolat în armată, iar când s-a întors în 1906, s-a dedicat în întregime cercetării. A trăit toată ziua în laborator, făcându-și un pat de pături depozitate în caz de incendiu. Anna Petrovna Ostroumova l-a găsit de mai multe ori pe Serghei în spital, fiind tratată pentru arsurile primite în urma unor experimente periculoase, pe care chimistul le-a efectuat întotdeauna. Deja la sfârșitul anului 1909, lucrând aproape singur, a reușit să obțină rezultate impresionante, demonstrând colegilor polimerul cauciucat al divinilului.
Serghei Vasilievici Lebedev era foarte conștient de toate dificultățile din producția de cauciuc sintetic, dar a decis să participe la competiție. Timpul a fost dificil, Lebedev a condus Departamentul de Chimie Generală de la Universitatea Leningrad, așa că a trebuit să lucreze seara, în weekend și complet gratuit. Din fericire, mai mulți studenți au decis să-l ajute. Pentru a respecta termenul limită, toată lumea a lucrat cu mare stres. Au fost efectuate experimente dificile în cele mai proaste condiții. Participanții la această întreprindere și-au amintit mai târziu că nu lipsește absolut nimic și că trebuiau să facă sau să găsească singuri. De exemplu, gheața pentru răcirea proceselor chimice a fost împărțită pe Neva. Lebedev, pe lângă specialitatea sa, a stăpânit profesiile de sticlar, lăcătuș și electrician. Și totuși lucrurile mergeau înainte. Datorită cercetărilor anterioare pe termen lung, Serghei Vasilievici a abandonat imediat experimentele cu izopren și s-a așezat pe divinil ca produs de pornire. Lebedev a încercat uleiul ca materie primă ușor disponibilă pentru producerea de divinil, dar apoi s-a stabilit pe alcool. Alcoolul s-a dovedit a fi cel mai realist material de pornire. Principala problemă cu reacția de descompunere a alcoolului etilic în divinil, hidrogen și apă a fost lipsa unui catalizator adecvat. Serghei Vasilievici a sugerat că ar putea fi una dintre argilele naturale. În 1927, în timp ce era în vacanță în Caucaz, a căutat și a studiat în mod constant probe de lut. El a găsit-o pe cea de care avea nevoie pe Koktebel. Reacția în prezența argilei pe care a găsit-o a dat un rezultat excelent, iar la sfârșitul anului 1927 divinilul a fost obținut din alcool.
Anna Lebedeva, soția marelui chimist, și-a amintit: „Uneori, în timp ce se odihnea, se întindea pe spate cu ochii închiși. Se părea că Serghei Vasilievici dormea, apoi își scoase caietul și începu să scrie formule chimice. De multe ori, așezat într-un concert și fiind entuziasmat de muzică, își scoase în grabă caietul sau chiar un afiș și începu să scrie ceva, apoi bagă totul în buzunar. Același lucru s-ar putea întâmpla la expoziții.
Polimerizarea divinilului a fost efectuată de Lebedev conform metodei cercetătorilor britanici cu prezența sodiului metalic. În etapa finală, cauciucul rezultat a fost amestecat cu magnezie, caolin, funingine și alte componente pentru a preveni degradarea. Deoarece produsul finit a fost obținut în cantități puține - câteva grame pe zi - lucrarea a continuat aproape până în ultimele zile ale concursului. La sfârșitul lunii decembrie, s-a finalizat sinteza a două kilograme de cauciuc și a fost trimis în capitală.
Anna Petrovna a scris în memoriile sale: „În ultima zi, renașterea a domnit în laborator. Cei prezenți au fost fericiți și fericiți. Ca de obicei, Serghei Vasilievici a fost tăcut și reținut. Zâmbind ușor, s-a uitat la noi și totul a indicat că este mulțumit. Cauciucul arăta ca o turtă mare de dulce, asemănătoare culorii cu mierea. Mirosul era înțepător și destul de neplăcut. După ce descrierea metodei de fabricare a cauciucului a fost finalizată, a fost ambalată într-o cutie și dusă la Moscova."
Juriul a terminat examinarea probelor trimise în februarie 1928. Au fost foarte puțini. Rezultatele muncii oamenilor de știință din Franța și Italia, dar lupta principală s-a desfășurat între Serghei Lebedev și Boris Byzov, care au primit divinil din petrol. În total, cauciucul lui Lebedev a fost recunoscut ca fiind cel mai bun. Producția de divinil din materie primă de petrol era mai dificil de comercializat la acea vreme.
Ziarele din întreaga lume au scris despre invenția cauciucului sintetic în Rusia. Multora nu le-a plăcut. Celebrul om de știință american Thomas Edison a declarat public: „În principiu, este imposibil să se producă cauciuc sintetic. Am încercat să fac eu experimentul și am fost convins de acest lucru. Prin urmare, știrile din Țara Sovietelor sunt încă o minciună."
Evenimentul a avut o mare importanță pentru industria sovietică, permițând reducerea consumului de cauciucuri naturale. De asemenea, produsul sintetic avea noi proprietăți, de exemplu, rezistența la benzină și uleiuri. Serghei Vasilievici a fost instruit să continue cercetarea și să fabrice o metodă industrială pentru producerea cauciucului. Munca grea a început din nou. Cu toate acestea, acum Lebedev a avut oportunități mai mult decât suficiente. Dându-și seama de importanța muncii, guvernul a dat tot ce avea nevoie. Un laborator de cauciuc sintetic a fost creat la Universitatea din Leningrad. Pe parcursul anului, a fost construită o instalație experimentală, care produce două până la trei kilograme de cauciuc pe zi. La sfârșitul anului 1929, tehnologia procesului fabricii a fost finalizată, iar în februarie 1930, a început construcția primei fabrici în Leningrad. Laboratorul fabricii, echipat la ordinele lui Lebedev, era un adevărat centru științific pentru cauciuc sintetic și, în același timp, unul dintre cele mai bune laboratoare chimice din acea vreme. Aici celebrul chimist a formulat ulterior regulile care permiteau adepților săi să identifice corect substanțele pentru sinteză. În plus, Lebedev avea dreptul să-și aleagă orice specialist pentru el însuși. Pentru orice întrebări apărute, el ar trebui să-l contacteze personal pe Kirov. Construcția uzinei pilot a fost finalizată în ianuarie 1931, iar în februarie primeau deja 250 de kilograme ieftine de cauciuc sintetic. În același an, Lebedev a primit Ordinul lui Lenin și a fost ales la Academia de Științe. În curând, construcția a încă trei fabrici gigantice a fost pusă în funcție de un singur proiect - în Efremov, Iaroslavl și Voronej. Și înainte de război, a apărut o plantă în Kazan. Capacitatea fiecăruia dintre ei era de zece mii de tone de cauciuc pe an. Au fost construite în apropierea locurilor unde se producea alcool. Inițial, produsele alimentare, în principal cartofii, erau folosite ca materii prime pentru alcool. O tonă de alcool a necesitat douăsprezece tone de cartofi, în timp ce producerea unei anvelope pentru o mașină în acel moment a luat aproximativ cinci sute de kilograme de cartofi. Fabricile au fost declarate șantierele Komsomol și au fost construite cu o viteză uluitoare. În 1932, primul cauciuc a fost produs de uzina din Yaroslavl. Inițial, în condiții de producție, sinteza divinilului a fost dificilă. A fost necesar să se regleze echipamentul, așa că Lebedev, împreună cu angajații săi, au mers mai întâi în Iaroslavl, apoi în Voronej și Efremov. În primăvara anului 1934, în Efremov, Lebedev a contractat tifos. A murit la scurt timp după întoarcerea acasă la vârsta de șaizeci de ani. Corpul său a fost îngropat în Lavra Alexander Nevsky.
Cu toate acestea, cazul, căruia i-a dat o bază atât de semnificativă, s-a dezvoltat. În 1934, Uniunea Sovietică a produs unsprezece mii de tone de cauciuc artificial, în 1935 - douăzeci și cinci de mii, iar în 1936 - patruzeci de mii. Cea mai dificilă problemă științifică și tehnică a fost rezolvată cu succes. Capacitatea de a echipa vehiculele cu anvelope produse pe plan intern a jucat un rol important în victoria asupra fascismului.
Pe locul al doilea în producția de cauciucuri sintetice la acel moment se aflau germanii, care se pregăteau activ pentru război. Producția lor a fost stabilită la o fabrică din orașul Shkopau, pe care URSS, după victorie, a dus-o la Voronej în condițiile reparațiilor. Al treilea producător de oțel a fost Statele Unite ale Americii după pierderea piețelor de cauciuc natural la începutul anului 1942. Japonezii au capturat Indochina, Olanda, India și Malaya, de unde au fost extrase peste 90% din produsul natural. După ce America a intrat în al doilea război mondial, vânzările către acestea au fost suspendate, ca răspuns, guvernul SUA a construit 51 de fabrici în mai puțin de trei ani.
Știința, de asemenea, nu a stat pe loc. Metodele de fabricație și baza materiilor prime au fost îmbunătățite. Conform aplicației lor, cauciucurile sintetice au fost împărțite în cauciucuri generale și speciale cu proprietăți specifice. Au apărut grupuri speciale de cauciucuri artificiale, cum ar fi latexurile, oligomerii de întărire și amestecurile de plastifianți. Până la sfârșitul secolului trecut, producția mondială a acestor produse a ajuns la douăsprezece milioane de tone pe an, produse în douăzeci și nouă de țări. Până în 1990, țara noastră a ocupat primul loc în ceea ce privește producția de cauciuc sintetic. Jumătate din cauciucurile artificiale produse în URSS au fost exportate. Cu toate acestea, după prăbușirea Uniunii Sovietice, situația s-a schimbat radical. Dintr-o poziție de conducere, țara noastră a fost mai întâi printre întârziați, apoi a coborât la categoria de recuperare. În ultimii ani, s-a înregistrat o îmbunătățire a situației din această industrie. Ponderea Rusiei pe piața mondială a producției de cauciuc sintetic astăzi este de nouă procente.
