Proovisõit Autorehvide ajalugu III: keemikud liikumises
Rehv on kõrgtehnoloogiline toode, mis on aastakümnete pikkuse evolutsiooni tulemus.
Alguses ei teadnud ei kummitootjad ega keemikud kasutatavate toorainete täpset keemilist koostist ja molekulaarstruktuuri ning rehvid olid küsitava kvaliteediga. Nende põhiprobleemiks on kerge hõõrdumine ja kulumine, mis tähendab väga lühikest kasutusiga. Vahetult enne I maailmasõja puhkemist avastasid keemikud, et tahma kui ainena lisamine struktuurile suurendab oluliselt tugevust, elastsust ja kulumiskindlust. Kummi keemilise struktuuri muutmisel ja selle parandamisel mängivad olulist rolli väävel, tahm, tsink, aga ka nn ränidioksiid või tuntud kvarts (ränidioksiid), mida on viimasel ajal kasutatud lisandina. omadused ja nende kasutamine sel eesmärgil ulatub rehvitehnoloogia eri arenguperioodidesse. Kuid nagu me ütlesime, oli rehvi molekulaarne struktuur alguses täielik mõistatus.
Kuid tegelikult kirjeldas Michael Faraday juba 1829. aastal kummi põhilist ehitusplokki keemilise valemiga C5H8 ehk teisisõnu isopreeni. 1860. aastal sai keemik Williams sama valemiga vedeliku. 1882. aastal valmistati esmakordselt sünteetiline isopreen ning 1911. aastal avastasid keemikud Francis Matthews ja Carl Harris iseseisvalt, et isopreeni saab polümeriseerida, mis on kunstkummi eduka loomise taga. Tegelikult saabub teadlaste edu ajal, mil nad keelduvad täielikult kopeerimast loodusliku kautšuki keemilist valemit.
Standardõli ja IG Farben
Veel 1906. aastal käivitasid Saksa firma Bayer spetsialistid võimsa programmi sünteetilise kautšuki tootmiseks. Esimese maailmasõja ajal alustati loodusliku tooraine nappuse tõttu Bayeri loodud nn metüülkummi baasil rehvide tootmist. Kuid pärast Esimest maailmasõda lõpetati see kõrge hinna ja saadaval oleva odavama loodusliku toote tõttu. 20. aastatel tekkis taas loodusliku kautšuki puudus, mis viis intensiivsete uuringute alguseni NSV Liidus, USA-s ja Saksamaal.
Veel 1907. aasta kevadel töötasid Fritz Hoffmann ja dr Karl Kutel kivisöetõrva kasutades välja tehnoloogia isopreeni, metüülisopreeni ja gaasilise butadieeni lähteproduktide saamiseks ning järgmiseks sammuks tegevuse arendamisel oli söetõrva polümerisatsioon. nende ainete molekulid. Pärast Esimest maailmasõda keskendusid hiiglasliku IG Farbeni, kuhu nüüd kuulub Bayer, teadlased butadieeni monomeeri polümerisatsioonile ja õnnestus luua sünteetiline kautšuk nimega Buna, mis on lühend sõnadest butadieen ja naatrium. 1929. aastal tootis kontsern juba nn Buna S-st rehve, millesse lisati tahma. Du Pont sünteesis omakorda neopreeni, mida siis nimetati dupreeniks. 30. aastatel õnnestus Exxoni eelkäija New Jersey keemikutel Standard Oil välja töötada butadieeni sünteesiprotsess, kasutades põhitootena õli. Paradoks on antud juhul see, et American Standardi koostöö Saksa IG Farbeniga võimaldab Ameerika ettevõttel luua Buna S-ga sarnase sünteetilise kummi tootmisprotsessi ja saada kummiprobleemi lahendamise kokkuleppe peamiseks teguriks. USA II maailmasõja ajal. Üldiselt aga domineerivad riigis multifunktsionaalsete rehviasendajate uurimis- ja arendustegevuses neli suuremat ettevõtet: Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). Nende ühised jõupingutused sõja ajal olid vajalikud kvaliteetsete sünteetiliste toodete loomiseks. 1941. aastal kirjutasid nad Standardiga alla lepingule patentide ja teabe vahetamiseks Roosevelti asutatud Rubber Reserve Company jurisdiktsiooni all ning sai eeskujuks, kuidas suuräri ja riik võivad sõjatarnete nimel ühineda. Tänu tohutule tööle ja riiklikele vahenditele ehitati ülilühikese ajaga 51 tehast sünteetiliste rehvide tootmiseks vajalike monomeeride ja nende sünteesitavate polümeeride tootmiseks. Selleks kasutatav tehnoloogia põhineb Buna S tootmisprotsessil, kuna sellega saab kõige paremini segada looduslikku ja sünteetilist kummi ning kasutada olemasolevaid töötlemismasinaid.
Nõukogude Liidus kasvas sõja ajal 165 kolhoosis kahte tüüpi võililli ja kuigi tootmine oli ebaefektiivne ja saagikus pindalaühiku kohta madal, aitas võidule kaasa toodetud kumm. Tänapäeval peetakse seda võilille hevea üheks võimalikuks alternatiiviks. Sellele tootele on lisatud Sergei Lebedevi loodud sünteetiline butadieen või nn sopreen, milles toorainena kasutatakse kartulist saadud alkoholi.
(järgima)
Tekst: Georgy Kolev
