ВЕСТНИК

Химической промышленности

Вконтакте Твиттер Facebook LiveJournal

Понедельник, 17 сентября 2018 07:25

Григорий Семенович ПЕТРОВ: отец русской пластмассы

Автор

1886–1957 гг.

Григорий Семенович Петров – выдающийся ученый-химик и всемирно известный изобретатель, автор 200 патентов и авторских свидетельств, 13 книг и 197 научных статей, дважды лауреат Сталинской премии, Заслуженный деятель науки и техники, кавалер многих орденов и – доктор технических наук, профессор, не имевший высшего образования.

 

К началу ХХ века химическая промышленность Российской империи в значительной степени зависела от иностранного капитала, была довольно отсталой технически, не обладала развитой сырьевой базой. В то же время по объему производства химической продукции Россия стояла на восьмом месте в мире. В 1913 г. в РИ насчитывалось 349 химпредприятий (преимущественно небольших кустарных производств) с 43 тыс. рабочих. Производство химической продукции в 1913 г. составляло (тыс. т): минеральных удобрений (в пересчете на 100% питательных веществ) – 17, серной кислоты – 145, соды кальцинированной – 152, соды каустической – 51, анилиновых красителей – 9.

Первым современным российским химическим производством в Российской империи стал созданный в 1915 г. завод синтетических смол и пластмасс «Карболит» (Орехово-Зуево). Однако история первой русской пластмассы началась существенно раньше…

Ее «отцом», а также основоположником российской промышленности пластических масс стал русский химик Г.С. Петров.

«Мраморное» мыло и «гарное масло»

Родился он 14(26) октября 1886 г. в Костроме, в семье рабочего лесопильного завода. В 1899 г. поступил в Костромское химико-техническое училище, по окончании которого  (в 1904-м) поступил на мыловаренный завод А.И. Жукова в Петербурге.

Уже с первых месяцев Петров проявил качества, которые в дальнейшем позволили ему стать выдающимся изобретателем и организатором производства. Завод затоварился мылом, не пользовавшимся спросом. Григорий Семенович предложил мыло переварить и добавить в него яркий краситель без перемешивания. В результате продукт стал выглядеть пестрым прямоугольником, и «новое» мыло, под названием «Мраморное», разошлось мгновенно. Затем молодой специалист разработал новый способ очистки осветительного масла, использовавшегося в лампадах и ночниках. Ранее оно сильно коптило, а в результате нововведения удалось наладить выпуск высококачественного («гарного») масла.

«Контакт Петрова»

В 1908 г. Григорий Семенович переехал в подмосковное село Кусково и поступил на работу на нефтеперерабатывающий завод. Здесь за пять лет Г.С. Петров сделал ряд изобретений, из которых наиболее ценным явилась разработка методов получения и применения нефтяных сульфокислот, известных в мировой технике под названием «Контакт Петрова» – самое дешевое средство для расщепления жиров в мыловарении и лучшее средство при белении и крашении суровых тканей, заменяющее мыло.

Г.С. Петров первый показал, что для получения веществ, обладающих поверхностной активностью, эмульгирующими и моющими свойствами, необязательно, чтобы углеводородная цепь молекулы такого вещества имела на одном из своих концов карбоксильную или спиртовую группу. Моющие свойства приобретаются достаточно длинной углеводородной цепью и при наличии иной полярной группы, например сульфогруппы.

Первым синтетическим, эмульгирующим и моющим препаратом анионоактивного типа, имеющим до сих пор широкое и разностороннее применение, явились сульфонефтяные кислоты, приготовляемые по способу Г.С. Петрова. Ему был выдан патент на способ производства и применение сульфонафтеновых кислот, получаемых сульфированием серной кислотой различных нефтепродуктов (солярового и веретенного масел или керосина). Получаемые после соответствующей очистки нейтрализацией щелочью сульфонафтеновые мыла, обладая стойкостью к кальциево-магниевым солям, проявляют хорошую моющую способность в жесткой воде.

Петрову пришлось искать человека, который, купив его патенты на производство контакта, создал бы акционерное общество для их эксплуатации. Таким человеком стал промышленник Ю.М. Тищенко. Он приобрел патенты с обязательством организовать акционерное общество и передать ему эти патенты. Но сам Тищенко не производил нефтепродуктов и, следовательно, не располагал сырьем для получения сульфокислот. В мае 1913 г. он обратился к нефтяной фирме братьев Нобель с предложением организовать на ее керосиново-масляных заводах в Баку производство нефтяных сульфокислот. При этом Тищенко гарантировал, что применение нового метода очистки нефти, разработанного Петровым, обеспечит выработку более чистого вазелинового масла, сэкономит 4 копейки на каждом пуде вазелинового масла и даст 50% чистой прибыли с продажи контакта. Продажей контакта должно было заниматься специально для этого созданное акционерное общество, а небольшая часть вырученных им средств должна идти на оплату патентов, приобретенных у изобретателя.

От таралита до карболита

«Контакт Петрова» активно применяли на шелкоткацких производствах купцов Брашниных в деревне Дубровка, в трех верстах от села Зуева (теперь это город Орехово-Зуево). При одной из брашнинских фабрик имелась небольшая лаборатория, в которой производили анализы красителей и шелка. Здесь фабричные инженеры-химики Василий Иванович Лисев и Константин Иванович Тарасов, начиная с 1910 г., пытались получить искусственную смолу. У М.Н. Брашнина был еще небольшой завод в Москве по производству формалина, который в то время не находил применения. Поэтому он не препятствовал занятиям химиков и даже разрешил проводить опыты и исследования в полузаброшенном здании шелкоткацкой фабрики в надежде найти сбыт для формалина и получить какую-то прибыль.

 

 

Первые опыты не дали положительных результатов. Несколько позднее В.И. Лисеву и К.И. Тарасову все же удалось получить материал, похожий на пластмассу. Он был назван «таралит» (производное от фамилий авторов), однако оказался недостаточно прочным. Но именно этим материалом заинтересовался довольно известный к тому времени химик Г.С. Петров.

Тогда требовались новые материалы для развития таких отраслей промышленности, как электро- и радиотехника, машино- и самолетостроение и др. Такими материалами должны были стать пластические массы. В этом направлении велись работы за рубежом.
В 1913–1914 гг. химические опыты и исследования, проводимые Г.С. Петровым совместно с В.И. Лисевым и К.И. Тарасовым, завершились успешно – была получена синтетическая пластмасса, которую назвали «карболит» (от слова карболка, как в просторечии называли фенол).

В 1914 г. в полузаброшенном корпусе фабрики М.Н. Брашнина был получен первый пуд (16 кг) синтетического материала «карболит» в виде стержней разных диаметров и плит разной толщины. Получить более сложную продукцию было невозможно, так как все технологическое оборудование в то время состояло из восьмипудового котла для варки смолы и нескольких железных банок для разливки.

Однако новый материал, полученный в столь примитивных условиях, обладал очень ценными свойствами: был химически стоек к воде, воздуху, маслам, многим кислотам. Он отличался эластичностью и, что особенно важно,  был прекрасным диэлектриком, легко поддавался механической обработке. Все это обеспечивало широкое применение пластмассы «карболит» в промышленности.

6 октября 1915 г. был заключен договор товарищества на вере "Об учреждении Торгового дома "Васильев и К°" для приобретения и эксплуатации нового изобретения "Карболит" и ему подобных продуктов". 26 октября 1916 г. Московским губернским правлением было выдано свидетельство в том, что Торговому дому "Васильев и К°" разрешается "содержание завода для диэлектрического материала под названием "Карболит". Учредителями Торгового дома «Васильев и Ко» стали владимирский купец А.А. Васильев, инженер-технолог, компаньон П.П. Рябушинского по Московскому автомобильному предприятию А.И. Кузнецов и владелец Дубровской шелкоткацкой фабрики М.Н. Брашнин.

Завод располагался в двухэтажном здании, имел механическую мастерскую и химическое отделение. Работало на нем 100 человек. Заведующим заводом стал К.И. Тарасов. Видную роль в Товариществе на паях играл Г.С. Петров.

В начале 1919 г. «Карболит» был национализирован. В то время производство размещалось в трех каменных двухэтажных корпусах, занимавшихся прежде шелкоткацкой фабрикой. На заводе работало 132 человека.

 

 

Став государственным предприятием, завод работал по заданиям Высшего совета народного хозяйства (ВСНХ). В то время начиналось осуществление плана электрификации России и на «Карболите» наладили выпуск высоковольтных пластмассовых электроизоляторов с гидроцеллюлозным наполнителем, которые применялись на строительстве электролиний первых советских электростанций – им. Классона, Шатурской и Каширской. В декабре 1920 г. карболитовцы изготовили в подарок В.И. Ленину чернильный прибор из темно-коричневого литого карболита, посвященный идеям электрификации России. На плите – чернильница в виде изолятора, по обе стороны от нее – электроопоры с проводами и кронштейны с электрическими лампочками. Ленин оставил прибор в своем кремлевском кабинете.

Профессор без высшего образования

После Октябрьской революции Григорий Семенович, несмотря на многочисленные предложения, за границу не уехал и в 1918-м был приглашен на работу в Отдел химической промышленности, впоследствии – Главхим ВСНХ. Его назначили председателем комиссии по производству сульфокислот и оставили членом правления «Карболита». Одновременно он занимался исследованиями в лаборатории ВСНХ и в Физико-химическом институте.

В 1921–1928 гг. он находился в заграничной командировке, побывал в Германии, США и других странах, где ознакомился с химическим производством и технологическим оборудованием. Вернувшись, посвятил научные интересы производству пластмасс, работая в Центральной химической лаборатории ВСНХ и Физико-химическом институте им. Л.Я. Карпова. С 1931 г. Григорий Семенович работал в Московском научно-исследовательском институте пластичных масс и преподавал в Московском химико-технологическом институте им. Д.И. Менделеева. В 1933 г. Г.С. Петров вместе с профессором И.П. Лосевым организовал кафедру технологии пластических масс в Московском химико-технологическом институте, в следующем году был утвержден профессором кафедры, а в 1935-м ВАК присвоил ему ученую степень доктора без защиты диссертации. По его учебникам учились многие поколения студентов.

Благодаря трудам Петрова и его учеников были созданы и освоены промышленностью сотни новых видов пластмасс, которые стали широко применять в разных областях промышленности и в которых были разъединены, казалось бы, самые неразделимые свойства материалов: прозрачность – хрупкость, прочность – большой собственный вес. Особо важное значение его работы приобрели в годы Великой Отечественной войны. В те же годы он создал и знаменитый клей «БФ», склеивающий металл с деревом, мех с кожей или тканью, резину с металлом и т.д.

Легендарный клей БФ

 

 

БФ (Бутираль (поливинилбутираль) фенольный (фенолформальдегидный)) — термореактивный однокомпонентный полимеризующийся клей с возможностью применения как простого высыхающего клея был разработан в 1942—1945 гг. профессором Г.С. Петровым, а в серийное производство был запущен в 1946-м.

Г.С. Петрова волновала проблема изменения свойств полимеров при их совмещении друг с другом. В первые послевоенные годы эта теоретическая проблема нашла свое блестящее практическое воплощение, интенсивные работы Петрова и группы его сотрудников по совмещению феноло-альдегидных полимеров с поливинилацеталями привели к созданию семейства универсальных клеев марки БФ. Наибольшую популярность завоевал клей БФ-2. Он, так же, как и близкий к нему клей БФ-4, пригоден для склеивания металлов, органического стекла, дерева, бумаги, кожи и многих других материалов. Склеивание металлов клеями БФ успешно заменяет сварку и клепку. Склеенные металлические изделия можно обрабатывать на токарном станке, сверлить, фрезеровать, пилить без риска нарушить клеевой шов. Для склеивания тканей с тканями и металлами и пластмасс с металлами Петров предложил клей, в который, кроме основных компонентов входили мягчители, пластификаторы и небольшое количество канифоли. Эта клеевая композиция известна под названием БФ-6.

Создание семейства клеев БФ явилось одним из важных достижений научной мысли в послевоенные годы, и авторам работы была присуждена Сталинская премия. В последние годы жизни Петров участвовал в работах по созданию клея для таких трудно поддающихся склеиванию синтетических полимеров, как фторопласты и полиэтилен.

Как известно, существуют несколько разновидностей клея: БФ–2, БФ–4, БФ–6, БФ–19, БФ–88, БФ–2Н для склеивания деталей из черного металла и др. Аббревиатура БФ расшифровывается как «бутиральфенольный». Цифровой индекс в названии клея говорит о процентном содержании поливинилбутираля или поливинилацеталя. Чем больше в клее присутствуют этих компонентов, тем выше эластичность высохшего клея.

В 1950 г. клей БФ–6 было предложено использовать в медицине. Смелое предложение поступило от известного хирурга, профессора Л.Г. Школьника. Применение клея для защиты мелких ран и ожогов обуславливалось тем, что БФ–6 создает на защищаемой поверхности трудно удаляемую пленку, обладающую дезинфицирующими свойствами.

Работал Григорий Семенович до последних дней. Похоронен он на Новодевичьем кладбище Москвы. Его имя носит НИИ пластмасс в Москве, а на здании училища, в котором он учился (ныне Костромской энергетический техникум), установлена доска в память о нем.

Прочитано 244 раз
НИИТЭХИМ

niitekhim.com/ | Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Оставить комментарий

Убедитесь, что Вы ввели всю требуемую информацию, в поля, помеченные звёздочкой (*). HTML код не допустим.