車のタイヤの試乗履歴 III: 化学者の動き

タイヤはハイテク製品であり、数十年にわたる進化の結果です。

当初、ゴム製造業者も化学者も、使用している原材料の正確な化学組成と分子構造を知らず、タイヤの品質は疑わしいものでした。それらの主な問題は、摩耗や摩耗が容易であることであり、これは耐用年数が非常に短いことを意味します。第一次世界大戦が勃発する少し前に、化学者は構造に物質としてカーボンブラックを追加すると、強度、弾性、および耐摩耗性が大幅に向上することを発見しました。硫黄、カーボンブラック、亜鉛、および最近添加剤として使用されているいわゆる二酸化ケイ素またはよく知られている石英 (二酸化ケイ素) は、ゴムの化学構造の変化とその改善に重要な役割を果たします。この目的のためのそれらの使用は、タイヤ技術の開発のさまざまな時期にまでさかのぼります。しかし、前述したように、当初、タイヤの分子構造は完全な謎でした。

しかし、実際には 1829 年に、マイケル・ファラデーは化学式 C5H8、つまりイソプレンでゴムの基本構成要素を説明しました。 1860年、化学者のウィリアムズは同じ処方の液体を手に入れました。 1882 年に合成イソプレンが初めて製造され、1911 年に化学者の Francis Matthews と Carl Harris が独自にイソプレンが重合できることを発見しました。実際、科学者の成功は、天然ゴムの化学式を完全にコピーすることを拒否したときに実現しました。

標準オイルとIGファルベン

1906年、ドイツのバイエルの専門家が合成ゴムの生産のための強力なプログラムを立ち上げました。第一次世界大戦中、天然素材が不足していたため、バイエルによって作成された、いわゆるメチルゴムをベースにしたタイヤの生産が始まりました。しかし、第一次世界大戦後、高価格で安価な天然製品が入手可能になったため、製造は中止されました。しかし、20年代に再び天然ゴムの不足が生じ、ソ連、米国、ドイツで徹底的な研究が始まりました。

さかのぼること 1907 年の春、フリッツホフマンとカールクーテル博士は、コールタールを使用して、イソプレン、メチルイソプレン、ガス状ブタジエンの出発生成物を得るための技術を開発しました。これらの物質の分子。第一次世界大戦後、現在バイエルを含む巨大企業 IG ファルベンの研究者は、ブタジエンモノマーの重合に注目し、ブナ (ブタジエンとナトリウムの略) と呼ばれる合成ゴムの作成に成功しました。 1929年には、すすが追加された、いわゆるブナSからタイヤを製造することがすでに懸念されていました。次に、デュポンは、当時デュプレンと呼ばれていたネオプレンを合成しました。 30 年代、エクソンの前身であるニュージャージー州のスタンダードオイルの化学者は、主な製品としてオイルを使用するブタジエンの合成プロセスの開発に成功しました。この場合のパラドックスは、American Standard とドイツの IG Farben との協力により、アメリカの会社が Buna S と同様の合成ゴム製造プロセスを作成し、ゴムの問題を解決するための合意の主要な要因になることです。第二次世界大戦中のアメリカ。しかし、一般に、国内の多機能タイヤ代替品の研究開発は、主要な 1941 社 (Firestone Tire & Rubber Company、BF Goodrich Company、Goodyear Tire & Rubber Company、United States Rubber Company (Uniroyal)) が支配しています。戦争中の彼らの共同の努力は、高品質の合成製品を作成するために必要でした. 51 年、彼らとスタンダードは、ルーズベルトによって設立されたラバーリザーブ社の管轄下で特許と情報を交換する協定に署名し、軍事物資の名の下に大企業と国家がどのように団結できるかの例となりました。莫大な労力と公的資金のおかげで、合成タイヤの製造に必要なモノマーとそれによって合成されるポリマーを製造するための XNUMX のプラントが、非常に短期間で建設されました。この目的に使用される技術は、天然ゴムと合成ゴムを最適に混合し、利用可能な加工機械を使用できるブナ S 製造プロセスに基づいています。

ソビエト連邦では、戦争中、165の集団農場がXNUMX種類のタンポポを栽培し、生産は非効率的であり、単位面積あたりの収量は低かったが、生産されたゴムが勝利に貢献した。今日、このタンポポは、パラゴムノキの可能な代替品のXNUMXつと考えられています。この製品には、ジャガイモから得られたアルコールを原料として使用するセルゲイレベデフによって作成された合成ブタジエン、またはいわゆるソプレンが追加されています。

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テキスト：Georgy Kolev