Història de pneumàtics de cotxes de prova III: Químics en moviment
Un pneumàtic és un producte d'alta tecnologia, fruit de dècades d'evolució.
Al principi, ni els fabricants de cautxú ni els químics sabien la composició química exacta i l'estructura molecular de les matèries primeres amb què treballaven, i els pneumàtics eren de qualitat qüestionable. El seu principal problema és la fàcil abrasió i desgast, la qual cosa significa una vida útil molt curta. Poc abans de l'esclat de la Primera Guerra Mundial, els químics van descobrir que afegir negre de carboni com a substància a una estructura augmentava molt la resistència, l'elasticitat i la resistència a l'abrasió. El sofre, el negre de carboni, el zinc, així com l'anomenat diòxid de silici o el conegut quars (diòxid de silici), que s'ha utilitzat recentment com a additiu, tenen un paper important en el canvi de l'estructura química del cautxú i la millora de la seva propietats, i el seu ús amb aquesta finalitat es remunta a diferents períodes de desenvolupament de la tecnologia dels pneumàtics. Però, com dèiem, al principi, l'estructura molecular del pneumàtic era tot un misteri.
No obstant això, de fet, l'any 1829, Michael Faraday va descriure el bloc bàsic del cautxú amb la fórmula química C5H8, o en altres paraules, l'isoprè. El 1860, el químic Williams va obtenir un líquid de la mateixa fórmula. L'any 1882 es va fabricar per primera vegada l'isoprè sintètic i, el 1911, els químics Francis Matthews i Carl Harris van descobrir de manera independent que l'isoprè es podia polimeritzar, el procés darrere de l'èxit de la creació de cautxú artificial. De fet, l'èxit dels científics arriba en un moment en què es neguen a copiar completament la fórmula química del cautxú natural.
Standard Oil i IG Farben
El 1906, especialistes de la companyia alemanya Bayer van llançar un potent programa per a la producció de cautxú sintètic. Durant la Primera Guerra Mundial, a causa de l'escassetat de matèries primeres naturals, es va iniciar la producció de pneumàtics basats en l'anomenat cautxú metílic, creat per Bayer. No obstant això, després de la Primera Guerra Mundial, es va deixar de fabricar a causa del seu alt preu final i del producte natural més barat disponible. No obstant això, a la dècada de 20, va tornar a sorgir una manca de cautxú natural, cosa que va conduir a l'inici d'una intensa investigació a l'URSS, EUA i Alemanya.
A la primavera de 1907, Fritz Hoffmann i el Dr. Karl Kutel, utilitzant quitrà de hulla, van desenvolupar una tecnologia per a l'obtenció dels productes de partida d'isoprè, metil isopré i butadiè gasós, i el següent pas en el desenvolupament de l'activitat va ser la polimerització de la molècules d'aquestes substàncies. Després de la Primera Guerra Mundial, els investigadors del gegant IG Farben, que ara inclou Bayer, es van centrar en la polimerització del monòmer de butadiè i van aconseguir crear un cautxú sintètic anomenat Buna, abreviatura de butadiè i sodi. L'any 1929, l'empresa ja produïa pneumàtics de l'anomenat Buna S, als quals s'hi va afegir sutge. Du Pont, al seu torn, va sintetitzar el neoprè, llavors anomenat duprene. A la dècada de 30, els químics de la Standard Oil de Nova Jersey, el predecessor d'Exxon, van aconseguir desenvolupar un procés per a la síntesi de butadiè utilitzant l'oli com a producte principal. La paradoxa en aquest cas és que la col·laboració d'American Standard amb l'alemanya IG Farben permet a l'empresa nord-americana crear un procés de fabricació de cautxú sintètic similar al Buna S i esdevenir un factor important en aquest acord per resoldre el problema del cautxú. EUA durant la Segona Guerra Mundial. En general, però, quatre grans empreses dominen la recerca i el desenvolupament de substituts de pneumàtics multifuncionals al país: Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). Els seus esforços conjunts durant la guerra van ser necessaris per crear productes sintètics de qualitat. El 1941, ells i Standard van signar un acord per intercanviar patents i informació sota la jurisdicció de la Rubber Reserve Company, fundada per Roosevelt, i es va convertir en un exemple de com les grans empreses i l'estat poden unir-se en nom dels subministraments militars. Gràcies a la gran feina i als fons públics, es van construir en un temps extremadament curt 51 plantes per a la producció de monòmers i els polímers sintetitzats per ells, necessaris per a la producció de pneumàtics sintètics. La tecnologia utilitzada per a aquest propòsit es basa en el procés de fabricació de Buna S perquè pot barrejar millor cautxú natural i sintètic i utilitzar les màquines de processament disponibles.
A la Unió Soviètica, durant la guerra, 165 granges col·lectives van cultivar dos tipus de dent de lleó i, tot i que la producció era ineficient i els rendiments per unitat de superfície eren baixos, la goma produïda va contribuir a la victòria. Avui dia, aquest dent de lleó es considera una de les alternatives possibles a l’hevea. Aquest producte es complementa amb butadien sintètic o l’anomenada soprene, creada per Sergei Lebedev, en què s’utilitza l’alcohol obtingut a partir de patates com a matèria primera.
(seguir)
Text: Georgy Kolev
