История

Кто и как придумал полиэтилен

Пакеты в супермаркете, упаковка пищевых продуктов, пластиковая посуда, бутылки, трубы, изолента… Все это и многое другое сделано из одного материала, короля пластиков — полиэтилена.
«ПМ»
68178

Его открывали дважды и оба раза — совершенно случайно. Впервые получил этот материал нагреванием диазометана немецкий химик Ганс фон Пехман в 1898 году. Тогда он просто не обратил внимания на неожиданный результат своего эксперимента — воскоподобный остаток на дне пробирки. Второй раз полиэтилен открыли Реджинальд Гибсон и Эрик Фосетт, химики британской компании ICI. Подразделение, в котором они работали, занималось исследованием новых химических реакций, протекающих в условиях высоких давлений. 27 марта 1933 года Гибсон и Фосетт закачали в реакционную емкость смесь этилена и бензальдегида под давлением 1900 атм и при температуре 170 °C. Внезапно давление в емкости упало — оказалось, что газы превратились в твердое белое вещество, полимеризованный этилен. Но попытки повторить эксперимент заканчивались большей частью громкими неудачами — взрывом и разложением на водород и углерод. Устойчиво воспроизвести условия получения полиэтилена не удавалось, и руководство компании, опасаясь, что однажды дело не ограничится облаком сажи, закрыло проект. Читать далее

Через два года глава исследовательского подразделения ICI Майкл Перрин решил разобраться в опытах Гибсона и Фосетта. Ему улыбнулась удача: первый же эксперимент завершился не взрывом, а образованием полиэтилена. А вот последующие опять показали, сколь неуловимым может быть новое вещество. Загадку смог разрешить химик из Оксфорда Пол Хиншелвуд, который обнаружил неучтенный фактор — взаимодействие с кислородом. Баллоны для наполнения газами в те времена было принято сдавать с открытыми вентилями, и в них оставалось небольшое количество воздуха. В результате концентрация кислорода в газовой смеси значительно варьировалась в разных баллонах. А реакция полимеризации оказалась чувствительна не просто к наличию, а именно к нужному количеству кислорода — если его было мало, полиэтилен не образовывался, если слишком много — разлагался со взрывом. Гибсон, Фосетт и Перрин оказались невероятно удачливыми — они брали баллоны именно с нужной концентрацией кислорода. После обнаружения этого факта остальное стало делом техники, и через несколько лет было налажено промышленное производство полиэтилена.

Первым его применением стало использование в качестве электрической изоляции проводов. Впрочем, материал оставлял желать много лучшего — он был мягким и легкоплавким, пока немецкий химик Карл Циглер не разработал катализаторы для получения полиэтилена высокой плотности. С этого момента новый материал начал свое победное шествие, став самым массовым в мире пластиком: ежегодно производится около 80 миллионов тонн полиэтилена.

Статья «Везучий пластик» опубликована в журнале «Популярная механика» (№141, июль 2014).

Комментарии