Химия - Карозерс, Уоллес Хьюм - Работа в DuPont

01 марта 2011


Оглавление:
1. Карозерс, Уоллес Хьюм
2. Карьера
3. Работа в DuPont
4. Личная жизнь, брак и расстройства психики



Решение оставить академическую деятельность было трудным для Карозерса. Сначала он отказался от предложения работать в DuPont, пояснив, что "я страдаю расстройствами психики, которые могут представлять собой гораздо более серьезную проблему при работе в компании, чем в исследовательской деятельности". Несмотря на это признание, сотрудник DuPont, Гамильтон Брэдшоу, отправился в Гарвард с целью убедить Уоллеса изменить свое решение. Предложенная ему зарплата составила $500 в месяц против $267 в Гарвардском университете.

Позже в письме к приятелю по колледжу Уилкоу Мачетанзу, Карозерс писал об усугублении своих депрессивных переживаний:

"Даже сейчас, принимая во внимание все те преимущества, предложенные мне из чистого великодушия или по доброй воле, я нахожу себя неспособным делать даже некоторые тривиальные вещи, вроде решения простых бытовых проблем и человеческих отношений. Это происходит, по-видимому, из-за тупости, или страха, или эгоизма и просто равнодушия и полного отсутствия чувств".

Неопрен

Карозерс начал работать в лаборатории компании DuPont с 6 февраля 1928 года. Его главной целью был синтез полимеров с молекулярной массой более 4200, которая была достигнута Эмилем Фишером.

К лету 1928 года Карозерс уже мог похвастаться небольшим штатом ученых-исследователей. Это были химики с докторской степенью и двое его консультантов: Роджер Адамс и Карл Марвел, его научные руководители по магистратуре и докторантуре из Иллинойсского университета. Лаборатория, в которой работали эти ведущие ученые, стала известна как "Зал чистой науки". Однако до середины 1929 года в "Зале чистой науки" не удалось создать полимера с весом значительно более 4000, как планировалось изначально.

В январе 1930 г. заместителем руководителя химического департамента компании, и, соответственно, непосредственным начальником Карозерса стал доктор Элмер К. Болтон. Болтон высказал пожелание получить практические результаты в предстоящем 1930 году, и оно было выполнено. Он ориентировал Карозерса на изучение свойств ацетиленовых полимеров с целью создания синтетического каучука. В апреле 1930 один из сотрудников Карозерса, доктор Арнольд М. Коллинз, получил хлоропрен – жидкость, которая полимеризуется с образованием твердого материала, похожего на резину. Этот продукт был одним из первых синтетических каучуков и известен сегодня как неопрен.

Полиэфиры

В том же году доктор Джулиан Хилл, еще один член команды Карозерса, вновь попытался получить полиэфир с молекулярной массой более 4000. Его усилия вскоре увенчались успехом: был создан синтетический полимер с молекулярной массой около 12000. Высокая молекулярная масса позволила расплавить полимер и вытянуть его в тонкие волокна. Таким образом, был создан первый синтетический шелк, названный химиками «полиэстер».

Синтез полиэфиров и полиамидов – пример поликонденсации, при которой происходит ступенчатое нарастание длины макромолекулы. Карозерс разработал теории поликонденсации и вывел уравнение, связывающее среднюю степень полимеризации и степень превращения мономера в полимер. Это уравнение показывает, что для получения полимеров с высокой молекулярной массой требуется высокая степень конверсии.

Еще одно синтетическое волокно, которое было упругим и прочным, Хилл создал путем сополимеризации гликолей и кислот при пониженном давлении. Этому продукту не суждено было стать коммерческим - помещенный в теплую воду, полимер вновь превращался в липкую массу. Карозерс бросил исследования полимеров на несколько лет.

В 1932 году соглашение, по которому Карозерс был нанят в DuPont, было изменено доктором Болтоном. "Зал чистой науки" теперь должен сосредоточиться на "осуществлении работ, более тесно связанных с интересами компании". Это означало, что средства были перенаправлены от фундаментальных исследований к коммерческим. Карозерс никак не видел себя в качестве коммерческого исследователя. Он предположил, что вся исследовательская работа будет ограничена двумя-тремя предложениями, соответствующими интересам компании DuPont.

Полиамиды

В 1934 году Карозерс снова вернулся к волокнам. Теперь команда исследовала сополимеризацию замещенных аминов с гликолями с целью производства полимера под названием полиамид. Эти вещества были более стабильными, чем полиэфиры, из числа получаемых с помощью гликолей. Склонность полиамидов к повышенной кристалличности из-за водородных связей обусловливает полезные механические свойства. Поэтому из них можно производить искусственный шелк, удобный для повседневного использования. Его исследования привели к изобретению ряда новых полиамидов. Лабораторные работы по этому проекту были проведены докторами Петерсоном и Коффманом. Позднее, для проведения исследований по этой теме был назначен доктор Джерард Берше.

Именно в этот плодотворный период исследований, летом 1934 года, подойдя вплотную к изобретению нейлона, Карозерс вдруг исчез. Он просто не пришел на работу, и никто не знал, где он находился. Он был найден в небольшой психиатрической клинике им. Пинель, недалеко от знаменитой клиники Фиппс, связанной с больницей Джона Хопкинса в Балтиморе. По-видимому, он был настолько подавлен, что поехал в Балтимор на консультацию к психиатру, который и направил его в клинику.

Нейлон

Вскоре после выхода из клиники, Карозерс вернулся на работу в DuPont. Болтон поручил ему работать над полиамидами.

Работы ученого в области линейных полимеров с большой молекулярной массой начались как серьезный шаг в неизведанную область, изначально без каких-либо практических целей. Компания считала, что исследования в этой новой области химии и любые прорывы в науке полимеров будут представлять ценность для DuPont. В ходе исследований, Уоллесом были получены некоторые полимеры с интересными свойствами, которые оставались высоковязкими даже при высоких температурах. Было отмечено, что из этих полимеров в расплавленном виде очень удобно тянутся нити. Все внимание проекта сместилось на новый материал, и вскоре был отработан способ получения нейлона. .

28 февраля 1935 года, он получил пол-унции полимера, впоследствии названного полиамид-6,6. С ним было довольно трудно работать, из-за высокой температуры плавления, но Болтон выбрал этот полиамид как один из коммерчески интересных материалов. В качестве помощника Карозерсу по этой теме назначили Джорджа Грейса. В конце концов, Грейс вытеснил Карозерса и стал лидером проекта. Кроме того, десятки химиков и инженеров работали над получением из полиамида-6,6 более удобного для обработки коммерческого продукта.



Просмотров: 4083


<<<