2: Промышленная революция пластика: Массовое производство и удешевление.
Открытие первых полимеров, таких как целлулоид и бакелит, было лишь первым шагом. Чтобы эти "чудесные материалы" действительно трансформировали мир, необходимо было перейти от лабораторных экспериментов к массовому промышленному производству, способному удовлетворить растущий спрос. Именно в этот период, в первой половине XX века, произошла настоящая промышленная революция пластика, ключевыми элементами которой стали удешевление производства и разработка новых, эффективных технологий.
В начале XX века производство полимеров было относительно сложным и дорогим. Например, изготовление бакелита требовало контроля над реакцией, использования высоких температур и давлений. Целлулоид, хоть и был более доступным, имел проблемы с горючестью и стабильностью. Однако потенциал этих материалов был настолько велик, что инвестиции в исследования и разработку методов их производства быстро росли.
Ключевым фактором стала разработка новых химических процессов и масштабирование производства. Химики по всему миру, вдохновленные успехами Бакеланда, принялись за исследование других мономеров и их полимеризации. Это привело к открытию и синтезу таких важнейших полимеров, как полистирол (ПС), поливинилхлорид (ПВХ) и полиэтилен (ПЭ).
Полистирол был впервые полимеризован в Германии в 1930-х годах. Его прозрачность, легкость и простота формовки сделали его идеальным для упаковки, игрушек и бытовых предметов. Технологии его производства быстро совершенствовались, что позволило значительно снизить себестоимость.
Поливинилхлорид (ПВХ), открытый ещё в XIX веке, долгое время оставался лабораторным курьезом из-за сложности его обработки. Однако в 1920-х и 1930-х годах были разработаны методы его пластификации и стабилизации, которые позволили превратить его в гибкий, прочный и водостойкий материал. ПВХ стал незаменимым в строительстве (трубы, оконные профили), электротехнике (изоляция кабелей), производстве одежды, напольных покрытий и множества других изделий. Массовое производство сделало его одним из самых распространенных и дешевых пластиков.
Пожалуй, самым знаковым открытием, которое действительно запустило "пластиковую революцию", стал полиэтилен. Впервые синтезированный случайно в 1933 году в лабораториях Imperial Chemical Industries (ICI) в Великобритании, полиэтилен сначала был трудновоспроизводимым и дорогим в производстве. Однако к концу 1930-х годов, а затем и во время Второй мировой войны, его производство было усовершенствовано. Особое значение имели открытия методов низкотемпературной полимеризации в 1950-х годах, связанных с именами таких ученых, как Карл Циглер и Джулио Натта (получивших за это Нобелевскую премию). Их катализаторы позволили производить полиэтилен и полипропилен при гораздо более низких температурах и давлениях, что резко снизило затраты на производство и сделало эти материалы невероятно дешевыми и доступными.
Параллельно с химическими открытиями развивались и технологии переработки пластика. Были изобретены и усовершенствованы:
Литье под давлением: Метод, позволяющий быстро и точно производить сложные трехмерные изделия. Горячий расплав пластика впрыскивается в металлическую форму и охлаждается, принимая её очертания. Это позволило массово производить игрушки, бытовую утварь, детали машин.
