Жизнь замечательных устройств

Процесс получения полимера был достаточно прост. В инертной атмосфере этилен пробулькивали через инертный растворитель, содержащий триэтилалюминий и тетрахлорид циркония, постепенно из раствора осаждался полиэтилен. На молекулярном уровне, конечно же, всё происходило гораздо сложнее — комплексы и металлоорганические соединения, образовывавшиеся в результате взаимодействия этилена, производных этилена и циркония, переходили друг в друга в реакциях, в которых принимали участие вещества во всех трёх агрегатных состояниях — газообразном, жидком и твёрдом (в наши дни механизм каталитического образования полимеров, катализируемого системой AlEt₃×ZrCl₄ является обязательной частью экзамена студентов химических специальностей по курсу «полимеры», и они не очень рады воспроизводить этот механизм во время экзаменационных ответов). Полученный в группе Циглера полиэтилен низкого давления отличался большей механической прочностью, чем полиэтилен высокого давления, полученный по технологии ICI, его температура плавления была выше. Свойства образцов различались в основном из-за того, что Циглеру удалось получить полиэтилен с большей молекулярной массой, но, как показали исследования образцов, была тут и другая причина. Как показали исследования с помощью метода рентгеновской дифракции, в полиэтилене низкого давления Циглера линейные нити полимера были упакованы плотнее, чем разветвлённые макромолекулы в полиэтилене высокого давления ICI.

Тут пришёл звездный час Натты — изучение больших молекул с помощью рентгеновских лучей и электронных пучков было тем делом, которым Натта овладел в совершенстве, и здесь его опыт оказался неоценимым для совместной работы. Но сотрудничество в науке всегда имеет лёгкий (или не очень лёгкий) оттенок конкуренции — Натта хотел, чтобы Montecatini выделяла больше средств на его исследования, и он, услышав об успехах группы Циглера с полимеризацией при обычном атмосферном давлении, тайно от коллеги начал исследовать возможность, которой Циглер в своё время пренебрёг.

Пилотные эксперименты Циглера по полимеризации пропилена провалились. Он решил, что эта реакция невозможна, авторитетно заявив подчинённым и Натте: «Es geht nicht» («Она не идёт»). В ходе дальнейших изысканий Циглер сконцентрировался на поиске и разработке новых катализаторов, не став испытывать возможность применения AlEt₃×ZrCl₄ в полимеризации других типов мономеров, и в итоге полипропилен не был получен химиками из Мюльхайма до июня 1954 года. Оформляя заявку на способ получения полипропилена, Циглер был неприятно поражён — Натта опередил его. Итальянцы получили первые образцы полипропилена в марте 1954 года, запатентовали способ получения этого полимера в присутствии того, что Натта тактично назвал «катализатором Циглера». Несмотря на очевидный комплимент-прогиб (имя реактиву, реакции и катализатору с 1919 года имел право присваивать только Союз теоретической и прикладной химии), Циглер был взбешён. Он посчитал патент итальянцев личным оскорблением, небезосновательно полагая, что Натта нарушил условия их соглашения о совместной работе. Циглер разорвал все контакты с Наттой, и оба исследователя годы старались не замечать друг друга на конференциях и делать вид, что они незнакомы. В конечном итоге время, а точнее Нобелевская премия по химии, присуждённая им обоим, немного сгладили неприятные воспоминания (в особенности Циглера о Натте).

Разрабатывая способ получения полипропилена, Натта осознал важность влияния пространственной конфигурации боковых групп полимера на его свойства. Исследования Натты показали, что изменение строения катализатора и условий реакций может приводить к образованию полимеров с различными типами молекулярной структуры и, соответственно, физическими свойствами. Оказалось, что изменение строения катализатора позволяет получить полимер с длинными или короткими, линейными или разветвлёнными цепями — все это позволяло вести направленное получение полимера со свойствами, адаптированными для тех или иных практических нужд.