Toetsry motorbandgeskiedenis III: Chemici in beweging

'n Band is 'n hoë-tegnologie produk, die resultaat van dekades se evolusie.

In die begin het nóg die rubbervervaardigers nóg die chemici die presiese chemiese samestelling en molekulêre struktuur van die grondstowwe waarmee hulle gewerk het geweet, en die bande was van twyfelagtige gehalte. Hul hoofprobleem is maklike skuur en slytasie, wat 'n baie kort dienslewe beteken. Kort voor die uitbreek van die Eerste Wêreldoorlog het chemici ontdek dat die toevoeging van koolstofswart as 'n stof tot 'n struktuur sterkte, elastisiteit en skuurweerstand aansienlik verhoog. Swael, koolstofswart, sink, sowel as die sogenaamde silikondioksied of die bekende kwarts (silikondioksied), wat onlangs as 'n bymiddel gebruik is, speel 'n beduidende rol in die verandering van die chemiese struktuur van rubber en die verbetering daarvan eienskappe, en die gebruik daarvan vir hierdie doel gaan terug na verskillende tydperke van ontwikkeling van bandtegnologie. Maar, soos ons gesê het, in die begin was die molekulêre struktuur van die band 'n volledige raaisel.

In werklikheid het Michael Faraday egter in 1829 die basiese bousteen van rubber beskryf met die chemiese formule C5H8, of met ander woorde, isopreen. In 1860 het die chemikus Williams 'n vloeistof met dieselfde formule verkry. In 1882 is sintetiese isopreen vir die eerste keer gemaak, en in 1911 het chemici Francis Matthews en Carl Harris onafhanklik ontdek dat isopreen gepolimeriseer kan word, die proses agter die suksesvolle skepping van kunsmatige rubber. Trouens, die sukses van wetenskaplikes kom op 'n tyd dat hulle weier om die chemiese formule van natuurlike rubber heeltemal te kopieer.

Standaardolie en IG Farben

Terug in 1906 het spesialiste van die Duitse maatskappy Bayer 'n kragtige program vir die vervaardiging van sintetiese rubber geloods. Tydens die Eerste Wêreldoorlog, as gevolg van 'n tekort aan natuurlike grondstowwe, het die produksie van bande op grond van die sogenaamde metielrubber, wat deur Bayer geskep is, begin. Ná die Eerste Wêreldoorlog is dit egter gestaak vanweë die hoë prys en die goedkoper natuurproduk. In die 20's het daar egter weer 'n tekort aan natuurlike rubber ontstaan ​​wat gelei het tot die begin van intensiewe navorsing in die USSR, die VSA en Duitsland.

Terug in die lente van 1907 het Fritz Hoffmann en dr. Karl Kutel, met behulp van steenkoolteer, 'n tegnologie ontwikkel vir die verkryging van die beginprodukte van isopreen, metielisopreen en gasvormige butadieen, en die volgende stap in die ontwikkeling van aktiwiteit was die polimerisasie van die molekules van hierdie stowwe. Na die Eerste Wêreldoorlog het navorsers by die reuse IG Farben, wat nou Bayer insluit, op die polimerisasie van butadieenmonomeer gefokus en daarin geslaag om 'n sintetiese rubber genaamd Buna, kort vir butadieen en natrium, te skep. In 1929 het die onderneming reeds bande van die sogenaamde Buna S vervaardig, waarin roet bygevoeg is. Du Pont het op sy beurt neopreen gesintetiseer, toe genoem dupreen. In die 30's het Standard Oil-chemici van New Jersey, Exxon se voorganger, daarin geslaag om 'n proses vir die sintese van butadieen te ontwikkel deur olie as die hoofproduk te gebruik. Die paradoks in hierdie geval is dat American Standard se samewerking met die Duitse IG Farben die Amerikaanse maatskappy in staat stel om 'n vervaardigingsproses van sintetiese rubber soortgelyk aan Buna S te skep en 'n belangrike faktor te word in genoemde ooreenkoms om die rubberprobleem op te los. VSA tydens die Tweede Wêreldoorlog. Oor die algemeen oorheers vier groot maatskappye egter die navorsing en ontwikkeling van multifunksionele bandvervangers in die land: Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). Hulle gesamentlike pogings tydens die oorlog was nodig om kwaliteit sintetiese produkte te skep. In 1941 het hulle en Standard 'n ooreenkoms onderteken om patente en inligting uit te ruil onder die jurisdiksie van die Rubber Reserve Company, gestig deur Roosevelt, en het 'n voorbeeld geword van hoe groot sakeondernemings en die staat kan verenig in die naam van militêre voorrade. Danksy die groot werk en openbare fondse is 51 aanlegte vir die vervaardiging van monomere en die polimere wat daardeur gesintetiseer is, wat nodig is vir die vervaardiging van sintetiese bande, in 'n uiters kort tyd gebou. Die tegnologie wat vir hierdie doel gebruik word, is gebaseer op die Buna S-vervaardigingsproses omdat dit natuurlike en sintetiese rubber die beste kan meng en beskikbare verwerkingsmasjiene kan gebruik.

In die Sowjetunie het 165 kollektiewe boerderye gedurende die oorlog twee soorte paardebloem verbou, en hoewel die produksie ondoeltreffend was en die opbrengste per oppervlakte-eenheid laag was, het die geproduseerde rubber tot die oorwinning bygedra. Vandag word hierdie paardebloem beskou as een van die moontlike alternatiewe vir hevea. Hierdie produk word aangevul met sintetiese butadieen of die sogenaamde sopreen, geskep deur Sergei Lebedev, waarin alkohol verkry uit aartappels as grondstof gebruik word.

(om te volg)

Teks: Georgy Kolev