Ученые издавна делили все тела природы на твердые — камни, металлы; жидкие — вода, спирт; газообразные — воздух. Смолы же не подходили ни к одному из этих классов.
По внешнему виду застывшая смола похожа на твердое вещество. На ощупь она тверда. От удара кусок смолы разлетается на осколки, что указывает на ее хрупкость.
С развитием науки, с углублением наших знаний о веществе ученые пришли к выводу, что хрупкость и твердость не единственные и не главные признаки твердого тела. Настоящее твердое вещество обладает кристаллическим строением и плавится только при определенной температуре.
Имеются, однако, твердые тела, которые обладают растянутой областью перехода из твердого состояния в жидкое. Так, например, железо находится в пластическом состоянии в некотором температурном интервале.
Например, кусок олова будет лежать на горячей плите, сохраняя свою форму до тех пор, пока не нагреется до 231 градуса. Как только температура перейдет точку плавления, кусок олова мгновенно растает.
Смолы же не таковы. Никакими способами в них не удается обнаружить кристаллическое строение. Нет у них и точки плавления. При нагревании они постепенно размягчаются, становятся податливыми, пластичными и постепенно, незаметно, переходят в жидкое состояние. Кроме смол, такими же свойствами обладают стекло и другие, похожие на него вещества. Их стали называть, в отличие от истинно твердых тел, твердыми жидкостями. Они занимают промежуточное положение между истинно твердыми телами и настоящими жидкостями.
Пластические свойства твердых жидкостей — смол — привлекли внимание изобретателей. Однако природные смолы в чистом виде не годились для изготовления каких-либо изделий — на холоде они становились хрупкими, как стекло, а в тепле таяли, как масло.
Некоторые смолы тропических деревьев, как, например, шеллак, нашли себе применение в качестве поделочного материала. Из него стали изготовлять граммофонные пластинки. Но шеллак, как и янтарь, слишком дорог.
Ученые разных стран старались найти такие искусственные вещества, которые воспроизводили бы свойства природных смол. Было сделана много разных попыток, но все они не увенчались успехом. Только в 1904 году русский ученый А. М. Настюков, нагревая смесь ароматических веществ, формальдегида (формалина) и серной кислоты, служившей катализатором, получил искусственную смолу. Он назвал ее формалитом (формалиновый камень). Впервые из растворенного в воде газа с неприятным острым запахом—формальдегида в колбах ученого родилась искусственная смола. Подобно природной смоле, она «представляет жесткое и при обыкновенной температуре более или менее хрупкое вещество. Новая смола нерастворима в воде, но растворима в спирте, ацетоне и некоторых других органических жидкостях.
Изобретение Настюкова не сразу нашло себе применение. В царской: России химическое производство было одной из самых отсталых отраслей промышленности. На территории огромной страны насчитывалось всего несколько десятков заводов, на которых преимущественно вырабатывались серная кислота, щелочи и фосфорные удобрения. Лекарства, краски, различные химические реактивы ввозились из-за границы.
Царская Россия позже других стран вступила на путь капиталистического развития. Она была аграрной страной, отсталой в экономическом отношении, и замечательные открытия русских ученых не могли найти, практического применения.
Открытие А. М. Настюкова, так же как и крекинг Шухова, анилин Зинина, электрическая лампочка Лодыгина и многие другие изобретения, были освоены сначала за границей, а потом поступали к нам.
Так было и с формалитом. Спустя 8 лет в Россию стали привозить из формалита изделия, называвшиеся бакелитами. Только тогда им заинтересовались русские промышленники.
К этому времени в России был построен первый коксохимический завод.
История его возникновения похожа на анекдот и хорошо характеризует уровень развития русской промышленности 50 лет назад.
На металлургических предприятиях того времени выбрасывались на ветер ценнейшие вещества, и никто не подозревал, что их можно использовать.
История возникновения коксохимического завода такова.
Однажды в конце прошлого века на один из крупных металлургических заводов Донбасса приехал заказчик. Он тщательно ознакомился с производством и особенно заинтересовался коксовыми печами. Приезжий долго смотрел на багрово-желтые густые клубы удушливого дыма, вырывавшиеся из коксовых батарей.
Закончив осмотр завода, гость направился в контору. Владелец завода достал проспекты и предложил ему богатый выбор рельсов и балок различных размеров.
Но гость вежливо пояснил, что он имеет в виду приобрести нечто совсем иное. Он хотел бы закупить на заводе дым на 20 лет вперед. Необычайное предложение приезжего огорошило владельца завода. Он не знал цены невесомому товару, не знал, какой мерой мерить дым! В конце концов дым был все-таки продан настойчивому покупателю.
Спустя несколько месяцев неподалеку от коксовых печей вырос коксохимический завод. На этом заводе из дыма вырабатывали светильный газ, аммиак, водород, карболовую кислоту (фенол) и многие другие ценные вещества. Переработка газов коксовых печей давала фенол, а фенол был основой производства пластических масс — формалита, бакелита. Россия приобрела таким образом собственную сырьевую базу для производства пластмасс.
Работы А. М. Настюкова были продолжены Е. И. Орловым, Г. С. Петровым и другими русскими учеными.
В 1914 году в Орехово-Зуеве, в небольшом городке, расположенном неподалеку от Москвы, на реке Клязьме построили маленький заводик, скорее кустарную мастерскую, в которой вырабатывали по способу профессора Г. С. Петрова фенолформальдегидную смолу — карболит (карболовый камень).
Лишь после Великой Октябрьской социалистической революции замечательное открытие русского химика нашло широкое промышленное применение. Сейчас в Советском Союзе насчитывается несколько десятков заводов, изготовляющих формалит и карболит.