試駕汽車輪胎歷史 III：運動中的化學家

輪胎是高科技產品，是幾十年進化的結果。

一開始，橡膠製造商和化學家都不知道他們所使用的原材料的確切化學成分和分子結構，輪胎的質量也有問題。 它們的主要問題是容易磨損和磨損，這意味著使用壽命非常短。 第一次世界大戰爆發前不久，化學家發現將炭黑作為一種物質添加到結構中可以大大提高強度、彈性和耐磨性。 硫磺、炭黑、鋅，以及所謂的二氧化矽或眾所周知的石英（二氧化矽），最近被用作添加劑，在改變橡膠的化學結構和提高其性能方面發揮著重要作用。特性及其為此目的的使用可以追溯到輪胎技術發展的不同時期。 但是，正如我們所說，一開始，輪胎的分子結構完全是個謎。

然而，事實上，早在 1829 年，邁克爾·法拉第 (Michael Faraday) 就用化學式 C5H8（即異戊二烯）描述了橡膠的基本組成部分。 1860 年，化學家威廉姆斯獲得了一種具有相同配方的液體。 1882 年，合成異戊二烯首次製成，1911 年，化學家 Francis Matthews 和 Carl Harris 獨立發現異戊二烯可以聚合，這是成功製造人造橡膠的過程。 事實上，科學家們的成功恰逢他們拒絕完全複製天然橡膠的化學式。

標準石油公司和 IG Farben

早在 1906 年，德國拜耳公司的專家就啟動了一項強大的合成橡膠生產計畫。 第一次世界大戰期間，由於天然原料短缺，拜耳公司開始生產以所謂甲基橡膠為基礎的輪胎。 然而，由於其較高的最終價格和更便宜的天然產品的可用性，它在第一次世界大戰後被停產。 然而，到了20年代，天然橡膠再次短缺，導致蘇聯、美國和德國開始深入研究。

早在1907年春天，Fritz Hoffmann 和 Karl Kutel 博士就利用煤焦油，開發了一種獲得起始產品異戊二烯、甲基異戊二烯和氣態丁二烯的技術，下一步的活性​​開發是聚合這些物質的分子。 第一次世界大戰後，巨頭 IG Farben（現在包括拜耳）的研究人員專注於丁二烯單體的聚合，並成功地製造出一種名為丁腈橡膠（丁二烯和鈉的縮寫）的合成橡膠。 1929 年，人們已經開始關注使用添加了煙灰的所謂 Buna S 生產輪胎。 反過來，杜邦合成了氯丁橡膠，然後稱為杜邦。 30年代，來自埃克森美孚前身新澤西州的標準石油化學家成功開發了一種以石油為主要產品的丁二烯合成工藝。 本案的悖論在於，美標與德國IG Farben的合作使得這家美國公司創造了一種類似於Buna S的合成橡膠製造工藝，成為上述協議解決橡膠問題的主要因素。 二戰期間的美國。 但總的來說，國內多功能輪胎代用品的研發主要由四大公司主導：凡世通輪胎橡膠公司、BF Goodrich公司、固特異輪胎橡膠公司、美國橡膠公司（Uniroyal）。 他們在戰爭期間的共同努力對於創造優質的合成產品是必要的。 1941年，他們與標準公司簽署協議，在羅斯福創立的橡膠儲備公司管轄下交換專利和信息，成為大企業和國家如何以軍用物資的名義聯合起來的一個例子。 由於大量的工作和公共資金，在極短的時間內建成了 51 家生產合成輪胎所必需的單體及其合成聚合物的工廠。 用於此目的的技術基於 Buna S 製造工藝，因為它可以最好地混合天然橡膠和合成橡膠，並使用可用的加工機器。

蘇聯有165個集體農場在戰爭期間種植了兩種蒲公英，雖然生產效率低下，單位面積產量低，但生產的橡膠為勝利做出了貢獻。 如今，這種蒲公英被認為是橡膠樹的可能替代品之一。 該產品添加了合成丁二烯或所謂的 soprene，由謝爾蓋·列別傑夫 (Sergei Lebedev) 創建，它使用從馬鈴薯中獲得的酒精作為原料。

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文字：Georgy Kolev