Testovací jízda historie pneumatik automobilu III: Chemici v pohybu

Pneumatika je high-tech produkt, výsledek desetiletí evoluce.

Na začátku ani výrobci gumy, ani chemici neznali přesné chemické složení a molekulární strukturu surovin, se kterými pracovali, a pneumatiky měly pochybnou kvalitu. Jejich hlavním problémem je snadný oděr a opotřebení, což znamená velmi krátkou životnost. Krátce před vypuknutím první světové války chemici zjistili, že přidání sazí jako látky do struktury výrazně zvýšilo pevnost, pružnost a odolnost proti oděru. Síra, saze, zinek, ale i tzv. oxid křemičitý nebo známý křemen (oxid křemičitý), který se v poslední době používá jako přísada, se významně podílí na změně chemické struktury kaučuku a zlepšení jeho vlastnosti a jejich použití k tomuto účelu sahá do různých období vývoje technologie pneumatik. Ale, jak jsme řekli, na začátku byla molekulární struktura pneumatiky úplnou záhadou.

Ve skutečnosti však již v roce 1829 popsal Michael Faraday základní stavební kámen kaučuku chemickým vzorcem C5H8, nebo jinými slovy isopren. V roce 1860 získal chemik Williams kapalinu stejného vzorce. V roce 1882 byl poprvé vyroben syntetický isopren a v roce 1911 chemici Francis Matthews a Carl Harris nezávisle na sobě objevili, že isopren lze polymerovat, což je proces, který stojí za úspěšným vytvořením umělého kaučuku. Úspěch vědců ve skutečnosti přichází v době, kdy odmítají zcela zkopírovat chemický vzorec přírodního kaučuku.

Standardní olej a IG Farben

Již v roce 1906 zahájili specialisté z německé společnosti Bayer výkonný program na výrobu syntetického kaučuku. Během první světové války začala kvůli nedostatku přírodních surovin výroba pneumatik na bázi takzvaného methylového kaučuku vytvořeného společností Bayer. Nicméně, po první světové válce, to bylo přerušeno kvůli jeho vysoké konečné ceně a levnější přírodní produkt k dispozici. Ve 20. letech XNUMX. století se však znovu objevil nedostatek přírodního kaučuku, což vedlo k zahájení intenzivního výzkumu v SSSR, USA a Německu.

Na jaře roku 1907 Fritz Hoffmann a Dr. Karl Kutel za použití černouhelného dehtu vyvinuli technologii pro získávání výchozích produktů isoprenu, methylisoprenu a plynného butadienu a dalším krokem ve vývoji aktivity byla polymerace molekuly těchto látek. Po první světové válce se výzkumníci gigantu IG Farben, pod který nyní spadá Bayer, zaměřili na polymeraci butadienu monomeru a podařilo se jim vytvořit syntetický kaučuk nazvaný Buna, zkratka pro butadien a sodík. V roce 1929 už koncern vyráběl pneumatiky z tzv. Buna S, do kterých se přidávaly saze. Du Pont zase syntetizoval neopren, tehdy nazývaný dupren. Ve 30. letech 1941. století se chemikům Standard Oil z New Jersey, předchůdci společnosti Exxon, podařilo vyvinout proces syntézy butadienu s použitím oleje jako hlavního produktu. Paradoxem v tomto případě je, že spolupráce American Standard s německou IG Farben umožňuje americké společnosti vytvořit proces výroby syntetického kaučuku podobný Buna S a stát se hlavním faktorem v uvedené dohodě o vyřešení problému kaučuku. USA během druhé světové války. Obecně však výzkumu a vývoji multifunkčních náhražek pneumatik v zemi dominují čtyři velké společnosti: Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). Jejich společné úsilí během války bylo nutné k vytvoření kvalitních syntetických produktů. V roce 51 podepsali se Standardem dohodu o výměně patentů a informací pod jurisdikcí Rubber Reserve Company, založené Rooseveltem, a stali se příkladem toho, jak se velký byznys a stát mohou spojit ve jménu vojenských dodávek. Díky obrovské práci a veřejným prostředkům bylo v extrémně krátké době postaveno XNUMX závodů na výrobu monomerů a jimi syntetizovaných polymerů, které jsou nezbytné pro výrobu syntetických pneumatik. Technologie použitá pro tento účel je založena na výrobním procesu Buna S, protože dokáže nejlépe míchat přírodní a syntetický kaučuk a využívat dostupné zpracovatelské stroje.

V Sovětském svazu během války pěstovalo 165 kolektivních farem dva druhy pampelišek, a přestože produkce byla neefektivní a výnosy na jednotku plochy byly nízké, vyráběná guma přispěla k vítězství. Dnes je tato pampeliška považována za jednu z možných alternativ k hevea. Tento výrobek je doplněn syntetickým butadienem nebo takzvaným soprenem, který vytvořil Sergej Lebedev a ve kterém se jako surovina používá alkohol získaný z brambor.

(následovat)

Text: Georgy Kolev