Test Drive Car Tire History III: Chimiști în mișcare
O anvelopă este un produs de înaltă tehnologie, rezultatul a zeci de ani de evoluție.
La început, nici producătorii de cauciuc, nici chimiștii nu cunoșteau compoziția chimică exactă și structura moleculară a materiilor prime cu care lucrau, iar anvelopele erau de o calitate îndoielnică. Principala lor problemă este abraziunea și uzura ușoară, ceea ce înseamnă o durată de viață foarte scurtă. Cu puțin timp înainte de declanșarea Primului Război Mondial, chimiștii au descoperit că adăugarea de negru de fum ca substanță într-o structură a crescut foarte mult rezistența, elasticitatea și rezistența la abraziune. Sulful, negrul de fum, zincul, precum și așa-numitul dioxid de siliciu sau binecunoscutul cuarț (dioxid de siliciu), care a fost folosit recent ca aditiv, joacă un rol semnificativ în modificarea structurii chimice a cauciucului și îmbunătățirea acestuia. proprietățile, iar utilizarea lor în acest scop datează de la diferite perioade de dezvoltare a tehnologiei anvelopelor. Dar, așa cum am spus, la început, structura moleculară a anvelopei era un mister complet.
Cu toate acestea, de fapt, în 1829, Michael Faraday a descris blocul de bază al cauciucului cu formula chimică C5H8, sau cu alte cuvinte, izoprenul. În 1860, chimistul Williams a obținut un lichid cu aceeași formulă. În 1882, a fost fabricat pentru prima dată izoprenul sintetic, iar în 1911, chimiștii Francis Matthews și Carl Harris au descoperit în mod independent că izoprenul poate fi polimerizat, procesul din spatele creării cu succes a cauciucului artificial. De fapt, succesul oamenilor de știință vine într-un moment în care refuză să copieze complet formula chimică a cauciucului natural.
Standard Oil și IG Farben
În 1906, specialiștii companiei germane Bayer au lansat un program puternic pentru producerea de cauciuc sintetic. În timpul primului război mondial, din cauza lipsei de materii prime naturale, a început producția de anvelope bazate pe așa-numitul cauciuc metilic, creat de Bayer. Cu toate acestea, după primul război mondial, a fost întrerupt datorită prețului său ridicat și a produsului natural mai ieftin disponibil. Cu toate acestea, în anii 20, a apărut din nou o lipsă de cauciuc natural, ceea ce a dus la începutul cercetărilor intensive în URSS, SUA și Germania.
În primăvara anului 1907, Fritz Hoffmann și Dr. Karl Kutel, folosind gudron de cărbune, au dezvoltat o tehnologie de obținere a produselor inițiale de izopren, metil izopren și butadienă gazoasă, iar următorul pas în dezvoltarea activității a fost polimerizarea moleculele acestor substanţe. După Primul Război Mondial, cercetătorii de la gigantul IG Farben, care acum include Bayer, s-au concentrat pe polimerizarea monomerului de butadienă și au reușit să creeze un cauciuc sintetic numit Buna, prescurtare pentru butadienă și sodiu. În 1929, concernul producea deja anvelope din așa-numita Buna S, în care se adăuga funingine. Du Pont, la rândul său, a sintetizat neoprenul, numit apoi dupren. În anii 30, chimiștii Standard Oil din New Jersey, predecesorul lui Exxon, au reușit să dezvolte un proces de sinteza a butadienei folosind uleiul ca produs principal. Paradoxul în acest caz este că colaborarea American Standard cu germanul IG Farben permite companiei americane să creeze un proces de fabricare a cauciucului sintetic similar cu Buna S și să devină un factor major în acordul menționat pentru a rezolva problema cauciucului. SUA în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. În general, însă, patru mari companii domină cercetarea și dezvoltarea înlocuitorilor de anvelope multifuncționale în țară: Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). Eforturile lor comune în timpul războiului au fost necesare pentru a crea produse sintetice de calitate. În 1941, ei și Standard au semnat un acord de schimb de brevete și informații sub jurisdicția Rubber Reserve Company, fondată de Roosevelt, și a devenit un exemplu al modului în care marile afaceri și statul se pot uni în numele proviziilor militare. Datorită muncii uriașe și a fondurilor publice, s-au construit într-un timp extrem de scurt 51 de fabrici de producere a monomerilor și a polimerilor sintetizați de aceștia, care sunt necesari pentru producerea anvelopelor sintetice. Tehnologia folosită în acest scop se bazează pe procesul de fabricație Buna S deoarece poate amesteca cel mai bine cauciucul natural și sintetic și poate folosi mașinile de prelucrare disponibile.
În Uniunea Sovietică, în timpul războiului, 165 de ferme colective au cultivat două tipuri de păpădie și, deși producția a fost ineficientă și randamentele pe unitate de suprafață au fost scăzute, cauciucul produs a contribuit la victorie. Astăzi, această păpădie este considerată una dintre posibilele alternative la hevea. Acest produs este suplimentat cu butadienă sintetică sau așa-numita soprenă, creată de Serghei Lebedev, în care alcoolul obținut din cartofi este folosit ca materie primă.
(a urma)
Text: Georgy Kolev
