Pandu Uji Tayar Kereta Sejarah III: Ahli Kimia Bergerak

Tayar ialah produk berteknologi tinggi, hasil evolusi selama beberapa dekad.

Pada mulanya, pengeluar getah mahupun ahli kimia tidak mengetahui komposisi kimia yang tepat dan struktur molekul bahan mentah yang mereka gunakan, dan kualiti tayarnya boleh dipersoalkan. Masalah utama mereka adalah mudah lelasan dan haus, yang bermaksud hayat perkhidmatan yang sangat singkat. Tidak lama sebelum meletusnya Perang Dunia I, ahli kimia mendapati bahawa menambahkan karbon hitam sebagai bahan pada struktur telah meningkatkan kekuatan, keanjalan dan rintangan lelasan. Sulfur, karbon hitam, zink, serta apa yang dipanggil silikon dioksida atau kuarza terkenal (silikon dioksida), yang baru-baru ini digunakan sebagai bahan tambahan, memainkan peranan penting dalam mengubah struktur kimia getah dan memperbaikinya. hartanah, dan penggunaannya untuk tujuan ini kembali kepada tempoh pembangunan teknologi tayar yang berbeza. Tetapi, seperti yang kami katakan, pada mulanya, struktur molekul tayar adalah misteri yang lengkap.

Walau bagaimanapun, pada hakikatnya, pada tahun 1829, Michael Faraday menerangkan blok binaan asas getah dengan formula kimia C5H8, atau dengan kata lain, isoprena. Pada tahun 1860, ahli kimia Williams memperoleh cecair dengan formula yang sama. Pada tahun 1882, isoprena sintetik pertama kali dibuat, dan pada tahun 1911, ahli kimia Francis Matthews dan Carl Harris secara bebas mendapati bahawa isoprena boleh dipolimerkan, proses di sebalik kejayaan penciptaan getah tiruan. Malah, kejayaan saintis datang pada masa mereka enggan menyalin sepenuhnya formula kimia getah asli.

Standard Oil dan IG Farben

Kembali pada tahun 1906, pakar dari syarikat Jerman Bayer melancarkan program yang kuat untuk pengeluaran getah sintetik. Semasa Perang Dunia Pertama, kerana kekurangan bahan mentah semula jadi, pengeluaran tayar berdasarkan getah metil, yang diciptakan oleh Bayer, dimulai. Namun, setelah Perang Dunia I, ia dihentikan kerana harganya yang tinggi dan produk semula jadi yang lebih murah. Namun, pada tahun 20-an, kekurangan getah semula jadi muncul lagi, yang menyebabkan permulaan penyelidikan intensif di USSR, AS dan Jerman.

Kembali pada musim bunga tahun 1907, Fritz Hoffmann dan Dr. Karl Kutel, menggunakan tar arang batu, membangunkan teknologi untuk mendapatkan produk permulaan isoprena, metil isoprena dan butadiena gas, dan langkah seterusnya dalam pembangunan aktiviti ialah pempolimeran molekul bahan ini. Selepas Perang Dunia I, penyelidik di IG Farben gergasi, yang kini termasuk Bayer, memberi tumpuan kepada pempolimeran monomer butadiena dan berjaya mencipta getah sintetik yang dipanggil Buna, singkatan untuk butadiena dan natrium. Pada tahun 1929, kebimbangan itu sudah pun menghasilkan tayar dari apa yang dipanggil Buna S, di mana jelaga telah ditambah. Du Pont, seterusnya, mensintesis neoprena, kemudian dipanggil duprene. Pada tahun 30-an, ahli kimia Minyak Standard dari New Jersey, pendahulu Exxon, berjaya membangunkan proses untuk sintesis butadiena menggunakan minyak sebagai produk utama. Paradoks dalam kes ini ialah kerjasama American Standard dengan German IG Farben membolehkan syarikat Amerika itu mencipta proses pembuatan getah sintetik yang serupa dengan Buna S dan menjadi faktor utama dalam perjanjian tersebut untuk menyelesaikan masalah getah. Amerika Syarikat semasa Perang Dunia Kedua. Secara umumnya, bagaimanapun, empat syarikat utama mendominasi penyelidikan dan pembangunan pengganti tayar pelbagai fungsi di negara ini: Syarikat Tayar & Getah Firestone, Syarikat BF Goodrich, Syarikat Tayar & Getah Goodyear, Syarikat Getah Amerika Syarikat (Uniroyal). Usaha bersama mereka semasa perang adalah perlu untuk mencipta produk sintetik yang berkualiti. Pada tahun 1941, mereka dan Standard menandatangani perjanjian untuk bertukar-tukar paten dan maklumat di bawah bidang kuasa Syarikat Rizab Getah, yang diasaskan oleh Roosevelt, dan menjadi contoh bagaimana perniagaan besar dan negara boleh bersatu atas nama bekalan tentera. Terima kasih kepada kerja besar dan dana awam, 51 kilang untuk pengeluaran monomer dan polimer yang disintesis oleh mereka, yang diperlukan untuk pengeluaran tayar sintetik, telah dibina dalam masa yang sangat singkat. Teknologi yang digunakan untuk tujuan ini adalah berasaskan proses pembuatan Buna S kerana ia boleh mencampurkan getah asli dan sintetik dengan terbaik serta menggunakan mesin pemprosesan yang ada.

Di Kesatuan Soviet, semasa perang, 165 ladang kolektif mengusahakan dua jenis dandelion, dan walaupun pengeluarannya tidak cekap dan hasil per unit kawasan rendah, getah yang dihasilkan menyumbang kepada kemenangan. Hari ini, dandelion ini dianggap sebagai salah satu alternatif yang mungkin untuk hevea. Produk ini dilengkapi dengan butadiena sintetik atau apa yang disebut soprene, yang dibuat oleh Sergei Lebedev, di mana alkohol yang diperoleh dari kentang digunakan sebagai bahan mentah.

(ikut)

Teks: Georgy Kolev