Testrit autobandengeschiedenis III: scheikundigen in beweging
Testrit

Testrit autobandengeschiedenis III: scheikundigen in beweging

Testrit autobandengeschiedenis III: scheikundigen in beweging

Een band is een hoogtechnologisch product, het resultaat van tientallen jaren evolutie.

In het begin kenden noch de rubberfabrikanten, noch de chemici de exacte chemische samenstelling en moleculaire structuur van de grondstoffen waarmee ze werkten, en de banden waren van twijfelachtige kwaliteit. Hun grootste probleem is gemakkelijke slijtage en slijtage, wat een zeer korte levensduur betekent. Kort voor het uitbreken van de Eerste Wereldoorlog ontdekten chemici dat het toevoegen van roet als substantie aan een structuur de sterkte, elasticiteit en slijtvastheid enorm verhoogde. Zwavel, roet, zink, evenals het zogenaamde siliciumdioxide of het bekende kwarts (siliciumdioxide), dat recentelijk als additief is gebruikt, spelen een belangrijke rol bij het veranderen van de chemische structuur van rubber en het verbeteren van de eigenschappen, en het gebruik ervan voor dit doel gaat terug tot verschillende perioden van ontwikkeling van de bandentechnologie. Maar, zoals we al zeiden, in het begin was de moleculaire structuur van de band een compleet mysterie.

In feite beschreef Michael Faraday in 1829 de basisbouwsteen van rubber met de chemische formule C5H8, of met andere woorden, isopreen. In 1860 verkreeg de chemicus Williams een vloeistof met dezelfde formule. In 1882 werd voor het eerst synthetisch isopreen gemaakt en in 1911 ontdekten chemici Francis Matthews en Carl Harris onafhankelijk van elkaar dat isopreen kon worden gepolymeriseerd, het proces achter de succesvolle creatie van kunstrubber. In feite komt het succes van wetenschappers op een moment dat ze weigeren de chemische formule van natuurlijk rubber volledig te kopiëren.

Standard Oil en IG Farben

In 1906 lanceerden specialisten van het Duitse bedrijf Bayer een krachtig programma voor de productie van synthetisch rubber. Tijdens de Eerste Wereldoorlog is door een tekort aan natuurlijke grondstoffen begonnen met de productie van banden op basis van het zogenaamde methylrubber, gemaakt door Bayer. Na de Eerste Wereldoorlog werd het echter stopgezet vanwege de hoge prijs en het goedkopere beschikbare natuurlijke product. In de jaren twintig ontstond echter opnieuw een tekort aan natuurlijk rubber, wat leidde tot het begin van intensief onderzoek in de USSR, de VS en Duitsland.

In het voorjaar van 1907 ontwikkelden Fritz Hoffmann en Dr. Karl Kutel met behulp van koolteer een technologie voor het verkrijgen van de uitgangsproducten van isopreen, methylisopreen en gasvormig butadieen, en de volgende stap in de ontwikkeling van activiteit was de polymerisatie van de moleculen van deze stoffen. Na de Eerste Wereldoorlog concentreerden onderzoekers van de gigant IG Farben, waartoe nu Bayer behoort, zich op de polymerisatie van butadieenmonomeer en slaagden erin een synthetisch rubber te maken genaamd Buna, een afkorting van butadieen en natrium. In 1929 produceerde het concern al banden van de zogenaamde Buna S, waaraan roet was toegevoegd. Du Pont synthetiseerde op zijn beurt neopreen, dat toen dupreen werd genoemd. In de jaren dertig slaagden chemici van Standard Oil uit New Jersey, de voorganger van Exxon, erin een proces te ontwikkelen voor de synthese van butadieen met olie als hoofdproduct. De paradox in dit geval is dat de samenwerking van American Standard met het Duitse IG Farben het Amerikaanse bedrijf in staat stelt een synthetisch rubberproductieproces te creëren dat vergelijkbaar is met Buna S en een belangrijke factor wordt in de genoemde overeenkomst om het rubberprobleem op te lossen. VS tijdens de Tweede Wereldoorlog. Over het algemeen domineren echter vier grote bedrijven het onderzoek en de ontwikkeling van multifunctionele bandenvervangers in het land: Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). Hun gezamenlijke inspanningen tijdens de oorlog waren nodig om hoogwaardige synthetische producten te maken. In 30 tekenden zij en Standard een overeenkomst om patenten en informatie uit te wisselen onder de jurisdictie van de Rubber Reserve Company, opgericht door Roosevelt, en werd een voorbeeld van hoe grote bedrijven en de staat zich kunnen verenigen in naam van militaire voorraden. Dankzij het enorme werk en de openbare fondsen werden in extreem korte tijd 1941 fabrieken gebouwd voor de productie van monomeren en de polymeren die door hen worden gesynthetiseerd, die nodig zijn voor de productie van synthetische banden. De technologie die hiervoor wordt gebruikt, is gebaseerd op het productieproces van Buna S, omdat het natuurlijk en synthetisch rubber het beste kan mengen en de beschikbare verwerkingsmachines kan gebruiken.

In de Sovjet-Unie cultiveerden 165 collectieve boerderijen tijdens de oorlog twee soorten paardebloemen, en hoewel de productie inefficiënt was en de opbrengsten per oppervlakte-eenheid laag waren, droeg het geproduceerde rubber bij aan de overwinning. Tegenwoordig wordt deze paardenbloem beschouwd als een van de mogelijke alternatieven voor hevea. Dit product wordt aangevuld met synthetisch butadieen of het zogenaamde sopreen, gemaakt door Sergei Lebedev, waarin alcohol verkregen uit aardappelen als grondstof wordt gebruikt.

(volgen)

Tekst: Georgy Kolev

Voeg een reactie