История науки и промышленности синтетического каучука в СССР 1931-1990 гг. - Измаил Гармонов

В 1936-1937 гг. была усовершенствована технология приготовления катализатора, механическое смешение компонентов было заменено их совместным осаждением из растворов, что привело к повышению выхода дивинила до 34-36 %.

В 1939-1940 гг. был разработан четырехкомпонентный катализатор (четвертый компонент – кремнезем), на котором выход дивинила достиг 40-41 % [10]. В результате внедрения в производство более активных и селективных катализаторов расход спирта на 1 тонну дивинила снизился более чем в два раза, значительно повысилась производительность контактных печей, уменьшилось количество побочных продуктов, снизилась нагрузка на оборудование цехов № 4 и № 5. Достигнутое снижение расхода спирта при одновременном повышении производительности основного оборудования дало народному хозяйству многомиллионную экономию.

Руководители работы по усовершенствованию катализатора Г.М. Коган и С.М. Монозон в 1941 г. были удостоены Государственной премии.

Активное участие в работе принимали старшие химики В.М. Светозарова, В.И. Никитина, М.А. Крупышев, инженеры В.Н. Виноградов, А.А. Семенов, техники С.Ф. Локтева, А.К. Пантелеева, И.Ш. Буман.

Успешной работе по усовершенствованию катализатора способствовали работы Ю.А. Горина по изучению механизма образования дивинила и других продуктов при контактном разложении спирта [11].

2.1.3 Коренное усовершенствование процесса полимеризации дивинила

Несмотря на некоторые успехи в освоении процесса полимеризации дивинила, реализацию мероприятий по технике безопасности и частичную механизацию трудоемких работ, технология полимеризации дивинила оставалась несовершенной и пожароопасной. В предвоенные годы на Ярославском и Воронежском заводах СК в цехах полимеризации было несколько взрывов и пожаров с тяжелыми последствиями. Первая тяжелая авария произошла в цехе полимеризации Ярославского завода в начале 1933 г., в результате которой погиб начальник цеха А.Е. Егоров и несколько работников получили ожоги различной степени. С целью коренного усовершенствования технологического процесса полимеризации дивинила и уменьшения его опасности, на опытном заводе «Литер Б» был разработан метод полимеризации дивинила в газовой фазе. Металлический натрий диспергировался на вальцах в «меловой заготовке», состоящей из каучука, мела и мягчителей [12]. Образующаяся смесь разрезалась на ленты, которые на специальном каркасе размещались в полимеризаторе. Сначала процесс газофазной полимеризации проводился с использованием оборудования жидкофазной полимеризации дивинила. Трудность регулирования газового потока в аппаратах небольшого объема приводила к неравномерному отъему тепла реакции, в результате чего на отдельных участках пасты завышалась температура и образовывался термополимер, который при выгрузке блоков полимера часто возгорался. Группой специалистов Управления СК и Гипрокаучука было разработано более совершенное технологическое и аппаратурное оформление процесса газофазной полимеризации дивинила с использованием полимеризаторов объемом 50 м3 («слонов»).

В 1937-1938 гг. на Казанском и Воронежском заводах СК были введены в эксплуатацию цеха полимеризации дивинила с использованием новой технологии и нового оборудования. Процесс полимеризации дивинила в газовой фазе получил название бесстержневой газофазной полимеризации.

Из других работ опытного завода «Литер Б» и ЦНИЛ заводов в области полимеризации дивинила щелочными металлами в рассматриваемый период следует отметить применение для полимеризации сплавов натрия и калия, а также начало исследований по полимеризации дивинила литием и органическими соединениями щелочных металлов.

2.1.4 Изучение свойств и применение каучука СКБ в резиновом производстве

С получением первых лабораторных образцов синтетического каучука С.В. Лебедев уделял большое внимание изучению его свойств и оценке качества. Он считал необходимым производить на опытном заводе исследование свойств каучука не только в лабораторных условиях, но также иметь возможность изготовления опытных образцов основных резиновых изделий – автомобильных шин, автокамер, галош, изделий промышленной техники.

Еще в 1929-1930 гг. С.В. Лебедев привлек для изучения свойств каучука СКБ молодых специалистов – С.А. Субботина и Ф.В. Евстратова, затем была переведена с завода «Красный Треугольник» В.Н. Рейх.

В начале 1931 г. на завод перешел с «Красного Треугольника» П.Н. Захарченко, который в марте 1931 г. был назначен начальником экспериментальной резиновой мастерской. Это было началом организации Резинового отдела опытного завода СК «Литер Б», который в дальнейшем состоял из нескольких исследовательских лабораторий и экспериментальной резиновой мастерской. Основные сотрудники резинового отдела С.А. Субботин, В.Ф. Евстратов, П.И. Захарченко, В.Н. Рейх, И.Л. Левитин, А.М. Перминов, А.И. Опелев, Г.И. Булгаков быстро приобрели необходимые знания, опыт и вскоре стали ведущими специалистами страны в области изучения синтеза синтетического каучука и применения его в резиновом производстве.

Под руководством С.В. Лебедева специалистами-резинщиками опытного завода были всесторонне изучены свойства каучука СКБ, предложены рациональные методы его первичной переработки и стабилизации свойств при хранении. Была показана необходимость обязательного применения активных наполнителей для резин из синтетического каучука, были изготовлены первые образцы изделий из каучука СКБ [13].

Первые автомобильные покрышки с протектором и боковинами из 100 % каучука СКБ были изготовлены на заводе «Красный Треугольник» работниками опытного завода в декабре 1930 г. из каучука, полученного в лабораторных условиях. Пять покрышек размером 5,50-19 были поставлены на легковую машину С.В. Лебедева. В 1931 г. покрышки пробежали в эксплуатации 18 тыс. км и доказали хорошую стойкость к истиранию, не обнаружив серьезных дефектов. Кусок одной из первых шин хранится в кабинете-музее С.В. Лебедева во ВНИИСК, а остальная часть – в музее Революции в Москве.

В 1933 г. советский синтетический каучук прошел первую серьезную проверку. По решению Правительства был организован автопробег Москва – Кара-Кум – Москва, протяженностью 9,5 тыс. км. Этот пробег был использован для проверки эксплуатационных качеств автомобильных шин из СК.

Испытывались 147 шин, из которых 94 были изготовлены частично или полностью из синтетического каучука. Условия пробега были очень трудными. Около 1200 км машины прошли по полному бездорожью, 4,5 тыс. км по непрофилированным колейным дорогам. Температура воздуха днем достигала 35-40 °C. Представитель опытного завода В.Ф. Евстратов был участником этого пробега и проводил наблюдения за состоянием шин.

Результаты Каракумского автопробега показали высокое качество шин с протектором из СК, изготовленных по рецептуре Опытного завода СК «Литер Б». Протекторы, изготовленные из 100 % СК, показали лучшее сопротивление износу и меньшую истираемость, чем протекторы, сделанные только из натурального каучука. Удовлетворительное качество показали шины с 50 % СК в каркасе [14].

Несмотря на некоторые успехи, в целом освоение каучука СКБ в производстве резиновых изделий проходило с большими трудностями. Причиной этого был определенный консерватизм, проявляемый руководством Главрезины и специалистами заводов резиновой промышленности.

В то же время свойства каучука СКБ, выпускаемого в первые годы заводами СК, характеризовались большой неоднородностью по пластичности, наличием включений неразвальцовывающихся частиц каучука (хрящей) и механических примесей, что конечно затрудняло его применение в производстве резиновых изделий. Для повышения качества каучука на заводах СК был осуществлен ряд технических и организационных мероприятий. Дополнительно к обработке полимера в вакуум-смесителях, где осуществлялась его гомогенизация, удаление летучих и заправка антиоксидантами, было организовано вальцевание каучука на 60 вальцах, а часть каучука обрабатывалась на рифайнервальцах. При рифайнировании каучука содержащиеся в нем «хрящи» и посторонние включения переходили в кромку рулона, которая отрезалась и перерабатывалась отдельно. По требованию потребителей ужесточались технические условия на каучук. В технические условия было введено деление каучука по группам пластичности, с разницей между группами в 0,05 единиц пластичности.

В мае 1938 г. в Москве состоялось совещание актива работников промышленности синтетического каучука по обсуждению итогов работы и задачна ближайший период.

В последний день работы совещания с речью выступил Нарком тяжелой промышленности т. Орджоникидзе. В своей речи, отметив большие достижения в работе промышленности СК, т. Орджоникидзе поставил задачу улучшения качества каучука, полного его освоения при изготовлении резиновых изделий и вытеснения натурального каучука. Эту задачу т. Орджоникидзе выдвинул несколько ранее перед участниками отраслевой резиновой конференции.