Probna vožnja Povijest automobilskih guma III: Kemičari u pokretu

Guma je proizvod visoke tehnologije, rezultat desetljeća evolucije.

U početku ni gumari ni kemičari nisu znali točan kemijski sastav i molekularnu strukturu sirovina s kojima su radili, a gume su bile upitne kvalitete. Njihov glavni problem je lako habanje i trošenje, što znači vrlo kratak vijek trajanja. Nedugo prije izbijanja Prvog svjetskog rata, kemičari su otkrili da dodavanje čađe kao tvari strukturi znatno povećava snagu, elastičnost i otpornost na habanje. Sumpor, čađa, cink, kao i tzv. silicijev dioksid ili dobro poznati kvarc (silicijev dioksid) koji se u posljednje vrijeme koristi kao dodatak, imaju značajnu ulogu u promjeni kemijske strukture gume i poboljšanju njezine svojstva, a njihova upotreba u tu svrhu datira iz različitih razdoblja razvoja tehnologije guma. Ali, kao što smo rekli, u početku je molekularna struktura gume bila potpuna misterija.

No, zapravo, Michael Faraday je davne 1829. godine opisao osnovni građevni blok gume kemijske formule C5H8 ili drugim riječima izopren. Godine 1860. kemičar Williams dobio je tekućinu iste formule. Godine 1882. prvi put je napravljen sintetski izopren, a 1911. kemičari Francis Matthews i Carl Harris neovisno su otkrili da se izopren može polimerizirati, proces koji stoji iza uspješnog stvaranja umjetne gume. Zapravo, uspjeh znanstvenika dolazi u trenutku kada odbijaju u potpunosti kopirati kemijsku formulu prirodne gume.

Oil Standard i IG Farben

Davne 1906. godine stručnjaci iz njemačke tvrtke Bayer pokrenuli su moćan program za proizvodnju sintetičke gume. Tijekom Prvog svjetskog rata, zbog nedostatka prirodnih sirovina, započela je proizvodnja guma na bazi takozvane metilne gume koju je stvorio Bayer. Međutim, nakon Prvog svjetskog rata prekinut je zbog visoke cijene i jeftinijeg dostupnog prirodnog proizvoda. Međutim, dvadesetih godina 20. stoljeća ponovno se pojavio nedostatak prirodne gume, što je dovelo do početka intenzivnih istraživanja u SSSR-u, SAD-u i Njemačkoj.

Još u proljeće 1907. godine Fritz Hoffmann i dr. Karl Kutel su pomoću ugljenog katrana razvili tehnologiju dobivanja polaznih produkata izoprena, metil izoprena i plinovitog butadiena, a sljedeći korak u razvoju aktivnosti bila je polimerizacija molekule ovih tvari. Nakon Prvog svjetskog rata, istraživači u divu IG Farben, koji sada uključuje Bayer, usredotočili su se na polimerizaciju butadien monomera i uspjeli stvoriti sintetičku gumu nazvanu Buna, skraćenica za butadien i natrij. Godine 1929. koncern je već proizvodio gume od takozvane Bune S, u koju je dodana čađa. Du Pont je pak sintetizirao neopren, tada nazvan dupren. Tridesetih godina prošlog stoljeća kemičari Standard Oila iz New Jerseyja, Exxonovog prethodnika, uspjeli su razviti proces sinteze butadiena koristeći naftu kao glavni proizvod. Paradoks u ovom slučaju je da suradnja American Standarda s njemačkim IG Farbenom omogućuje američkoj tvrtki da stvori proces proizvodnje sintetičke gume sličan Buni S i postane glavni čimbenik u navedenom dogovoru za rješavanje problema gume. SAD tijekom Drugog svjetskog rata. Međutim, općenito, četiri velike tvrtke dominiraju istraživanjem i razvojem multifunkcionalnih zamjena za gume u zemlji: Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). Njihovi zajednički napori tijekom rata bili su nužni za stvaranje kvalitetnih sintetičkih proizvoda. Godine 30. oni i Standard potpisali su sporazum o razmjeni patenata i informacija pod jurisdikcijom Rubber Reserve Company, koju je utemeljio Roosevelt, i postali primjer kako se veliki biznis i država mogu udružiti u ime vojne opskrbe. Zahvaljujući ogromnom radu i javnim sredstvima, u iznimno kratkom roku izgrađeno je 1941 postrojenje za proizvodnju monomera i polimera sintetiziranih njima, koji su potrebni za proizvodnju sintetičkih guma. Tehnologija koja se koristi za ovu namjenu temelji se na proizvodnom procesu Buna S jer se njime najbolje mogu miješati prirodni i sintetski kaučuk i koristiti dostupni strojevi za obradu.

U Sovjetskom Savezu, tijekom rata, 165 kolektivnih farmi uzgajalo je dvije vrste maslačka, a iako je proizvodnja bila neučinkovita, a prinosi po jedinici površine niski, proizvedena guma pridonijela je pobjedi. Danas se ovaj maslačak smatra jednom od mogućih alternativa hevei. Ovaj je proizvod dopunjen sintetičkim butadienom ili takozvanim soprenom, stvorenim od Sergeja Lebedeva, u kojem se alkohol dobiven iz krumpira koristi kao sirovina.

(pratiti)

Tekst: Georgy Kolev