试驾汽车轮胎历史 III：运动中的化学家

轮胎是高科技产品，是几十年进化的结果。

一开始，橡胶制造商和化学家都不知道他们所使用的原材料的确切化学成分和分子结构，轮胎的质量也有问题。 它们的主要问题是容易磨损和磨损，这意味着使用寿命非常短。 第一次世界大战爆发前不久，化学家发现将炭黑作为一种物质添加到结构中可以大大提高强度、弹性和耐磨性。 硫磺、炭黑、锌，以及所谓的二氧化硅或众所周知的石英（二氧化硅），最近被用作添加剂，在改变橡胶的化学结构和提高其性能方面发挥着重要作用。特性及其为此目的的使用可以追溯到轮胎技术发展的不同时期。 但是，正如我们所说，一开始，轮胎的分子结构完全是个谜。

然而，事实上，早在 1829 年，迈克尔·法拉第 (Michael Faraday) 就用化学式 C5H8（即异戊二烯）描述了橡胶的基本组成部分。 1860 年，化学家威廉姆斯获得了一种具有相同配方的液体。 1882 年，合成异戊二烯首次制成，1911 年，化学家 Francis Matthews 和 Carl Harris 独立发现异戊二烯可以聚合，这是成功制造人造橡胶的过程。 事实上，科学家的成功恰逢他们拒绝完全复制天然橡胶的化学式。

标准油和IG Farben

早在1906年，德国拜耳公司的专家就推出了一项功能强大的合成橡胶生产计划。 第一次世界大战期间，由于天然原料的短缺，拜耳公司开始生产基于所谓甲基橡胶的轮胎。 但是，第一次世界大战后，由于其高端价格和更便宜的天然产品而停产。 然而，在20年代，天然橡胶的短缺再次出现，这导致在苏联，美国和德国开始进行深入研究。

早在1907年春天，Fritz Hoffmann 和 Karl Kutel 博士就利用煤焦油，开发了一种获得起始产品异戊二烯、甲基异戊二烯和气态丁二烯的技术，下一步的活性​​开发是聚合这些物质的分子。 第一次世界大战后，巨头 IG Farben（现在包括拜耳）的研究人员专注于丁二烯单体的聚合，并成功地制造出一种名为丁腈橡胶（丁二烯和钠的缩写）的合成橡胶。 1929 年，人们已经开始关注使用添加了烟灰的所谓 Buna S 生产轮胎。 反过来，杜邦合成了氯丁橡胶，然后称为杜邦。 30年代，来自埃克森美孚前身新泽西州的标准石油化学家成功开发了一种以石油为主要产品的丁二烯合成工艺。 本案的悖论在于，美标与德国IG Farben的合作使得这家美国公司创造了一种类似于Buna S的合成橡胶制造工艺，成为上述协议解决橡胶问题的主要因素。 二战期间的美国。 但总的来说，国内多功能轮胎代用品的研发主要由四大公司主导：凡世通轮胎橡胶公司、BF Goodrich公司、固特异轮胎橡胶公司、美国橡胶公司（Uniroyal）。 他们在战争期间的共同努力对于创造优质的合成产品是必要的。 1941 年，他们与 Standard 签署了一项协议，在罗斯福创立的橡胶储备公司管辖下交换专利和信息，成为大企业和国家如何以军用物资的名义联合起来的一个例子。 由于大量的工作和公共资金，在极短的时间内建成了 51 家生产合成轮胎所必需的单体及其合成聚合物的工厂。 用于此目的的技术基于 Buna S 制造工艺，因为它可以最好地混合天然橡胶和合成橡胶，并使用可用的加工机器。

在苏联，战争期间，有165个集体农场种植了两种类型的蒲公英，尽管生产效率低下，单位面积的单产低，但生产的橡胶为胜利做出了贡献。 今天，这种蒲公英被认为是橡胶树的可能替代品之一。 该产品补充了由谢尔盖·列别杰夫（Sergei Lebedev）生产的合成丁二烯或所谓的丁二烯，该原料使用从土豆中获得的酒精作为原料。

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文字：Georgy Kolev