Особо перспективными и наиболее дешевыми источниками сырья являются природный и «попутный» газы, а также газы нефтепереработки. С природным газом человек знаком с давних пор. В далекие времена столбы горящего газа были предметом поклонения людей, обожествлявших силы природы. Природный газ иногда служил для отражения нападения врагов: выходящий из земли газ поджигали, и враг бежал от пылающих столбов. Ныне природный газ — этот ценнейший дар природы — широко используется в народном хозяйстве как химическое сырье и топливо, а также для бытовых нужд. Себестоимость природного газа в 3 раза ниже себестоимости нефти и в 8 раз меньше себестоимости угля. «Попутным» называется газ, сопровождающий выходы нефти. В нефти, находящейся в недрах земли, содержатся в растворенном состоянии газообразные вещества, которые выделяются при добыче нефти. Наряду с природным и «попутным» газами, являющимися «ближайшими родственниками» нефти, сырьем для производства синтетических смол служат газообразные продукты нефтепереработки; в этих продуктах содержатся этилен, пропилен и другие газы, способные превращаться в полимеры. Большое значение в качестве сырья для промышленности синтетических смол имеет в настоящее время также каменноугольный деготь, получаемый при коксовании угля.
Наибольшее практическое значение в качестве связующих веществ имеют синтетические (искусственные) смолы, несколько меньшее — синтетические каучуки и производные целлюлозы; очень ограничено применение белковых связующих. Первоначально рассмотрим, как в природных условиях образуются некоторые смолы, используемые в быту или применяемые в промышленности, а затем уже перейдем к описанию получения искусственных (синтетических) смол. Если надрезать или иным способом поранить ствол сосны, то появится жидкая смола, называемая живицей или серкой1. С течением времени живица постепенно загустевает, образуя сначала сравнительно мягкую, а затем все более и более твердую смолу. Через многие годы живица может при определенных природных условиях превратиться в очень твердую, тугоплавкую, не размягчающуюся даже при температуре 280—300°, а также нерастворимую смолу—янтарь. Янтарь является продуктом последней стадии превращения в твердую смолу той живицы, которая когда-то образовалась на хвойных деревьях, уже много тысяч лет тому назад отмерших. Янтарь же сохранился до нашего времени. Он вымывался морскими волнами и вновь отлагался в морском песке, где образовывался янтароносный слой . Тот факт, что янтарь некогда был в жидком состоянии, доказывается не только его химическим составом и строением, но также тем, что в кусках янтаря часто встречаются включения в виде листьев, семян и насекомых, которые когда-то прилипли к жидкой смоле, завязли в ней и оказались покрытыми вновь выделившейся смолой, что предохранило их от разложения. В жарких странах находят другие ископаемые смолы, например копалы, которые также возникли из жидких смолистых выделений растений. Таким образом, требуются очень многие годы, чтобы в природных условиях могла образоваться высококачественная смола.
Для смешения с добавками наиболее удобной является жидкая форма полимера или полимер в виде растворов, эмульсий и суспензий. В этом случае добавки в полимере хорошо распределяются простым смешением в смесителях. Порошкообразные полимеры также сравнительно легко смешать с добавками. Во всех остальных случаях для смешения полимера с добавками требуется специальная более сложная технология. Некоторые виды полимеров (смол) получают в виде вязких жидкостей, которые затем растворителем разбавляют до необходимой консистенции (полиэфиракрилатные смолы, полиэфирмалеинатные смолы, некоторые виды эпоксидных смол и др.). Первичные продукты конденсации фенолоформальдегидных и карбамидных смол также могут быть сначала жидкими, а затем подвергаться отверждению при дальнейшей конденсации. Некоторые смолы эмульгируют в процессе завершения их синтеза, например водоэмульсионные резольные смолы. Чаще всего для получения полимеров в жидком состоянии их растворяют в соответствующем растворителе.
Условия проведения синтеза полимеров влияют на их свойства, в связи с чем одни и те же полимерные материалы часто имеют разные физико-механические характеристики и разные названия: полистирол блочный, эмульсионный, суспензионный; полиэтилен высокого давления, среднего давления, низкого давления и т. п. Добавки к полимеру могут существенно изменить его первоначальные физико-механические свойства: плотность, теплопроводность, прочность, диэлектрические свойства и др. При добавке, например, пенообразователей плотность материала может быть резко снижена за счет образования пор. При добавке токопроводящих наполнителей (порошкообразные металлы, графит, сажа) полимер-изолятор может стать проводником тока. При добавке ориентированных наполнителей (нити из стекла, плавленого базальта и др.) и правильной их укладке прочность полимеров резко возрастает и для некоторых композиций предел прочности при растяжении может превосходить прочность стали (стеклопластики). Если при изготовлении изделий необходимо сохранить неизменными основные свойства полимеров, например диэлектрические, оптические и др., применяют полимеры без каких-либо добавок. В большинстве случаев в полимер целесообразно добавить наполнитель, пластификатор, стабилизатор и краситель.
Звукопроницаемость полимерных материалов и пластмасс на их основе малая, поэтому их используют в качестве звукоизолирующих. Не может быть игнорировано и еще одно важное свойство пластмасс — это их повышенная ползучесть. Из различных видов полимеров могут быть изготовлены пластические массы, пленки и волокна, резины, клеи, герметики, заливочные компаунды, лаки, суспензии, эмульсии и др. Для получения этих продуктов чаще всего применяют полимеры в виде композиций с другими материалами. В состав технических продуктов из полимерных материалов, кроме полимера, который является основной составной частью определяющей характерные свойства композиции, входят: наполнители, отвердители, пластификаторы, мягчители, смазки, стабилизаторы, красители, вещества, придающие полимеру негорючесть, и другие добавки. Не все перечисленные компоненты обязательно входят в состав технического продукта на основе полимера. Полимерные композиции отличаются друг от друга прежде всего по химическому составу основного связующего. Кроме того, полимер может иметь разный молекулярный вес, поэтому может существовать несколько марок одного и того же полимера.
Полимерные материалы, за исключением основанных на кремний-органических смолах, являются трудносгораемыми или сгораемыми. Термопластичные полимеры класса А горючи. Горючи также полиэфирные смолы, относящиеся к классу Б, и некоторые другие. Чтобы повысить степень огнестойкости сгораемых полимеров, которые под воздействием огня воспламеняются и далее горят, в них при изготовлении вводят дополнительные вещества, называемые антипиренами. Название происходит от греческого слова «пирос» — жар. Химическую основу антипиренов составляют хлорированные парафины, фосфорнокислый аммоний, бура и т. д. С помощью антипиренов горючие полимеры можно перевести в разряд самозатухающих, то есть сгораемых, но горение не поддерживающих. Трудносгораемые полимеры не горючи вообще, это в основном термореактивные смолы, но огнестойкость их в чистом виде ограничивается 150—200° С. Пластмассы, изготовленные на основе трудносгораемых полимеров, при соответствующих наполнителях имеют значительно большую сопротивляемость огню. Если наполнителем является асбестовое или стеклянное волокно или раздробленные горные породы, негорючие по своей природе, то огнестойкость пластмассы при испытании по стандартной методике повышается до 250—300° С. Понятие предела огнестойкости относится не к материалам, а к конструкциям.