Test Drive Car Tire History III : Chimistes en mouvement
Un pneu est un produit de haute technologie, résultat de décennies d'évolution.
Au début, ni les fabricants de caoutchouc ni les chimistes ne connaissaient la composition chimique exacte et la structure moléculaire des matières premières avec lesquelles ils travaillaient, et les pneus étaient de qualité douteuse. Leur principal problème est l'abrasion et l'usure faciles, ce qui signifie une durée de vie très courte. Peu de temps avant le déclenchement de la Première Guerre mondiale, les chimistes ont découvert que l'ajout de noir de carbone en tant que substance à une structure augmentait considérablement la résistance, l'élasticité et la résistance à l'abrasion. Le soufre, le noir de carbone, le zinc, ainsi que le soi-disant dioxyde de silicium ou le quartz bien connu (dioxyde de silicium), qui a récemment été utilisé comme additif, jouent un rôle important dans la modification de la structure chimique du caoutchouc et l'amélioration de sa propriétés, et leur utilisation à cette fin remonte à différentes périodes de développement de la technologie des pneus. Mais, comme nous l'avons dit, au début, la structure moléculaire du pneu était un mystère complet.
Cependant, en fait, en 1829, Michael Faraday a décrit le bloc de construction de base du caoutchouc avec la formule chimique C5H8, ou en d'autres termes, l'isoprène. En 1860, le chimiste Williams obtient un liquide de même formule. En 1882, l'isoprène synthétique a été fabriqué pour la première fois, et en 1911, les chimistes Francis Matthews et Carl Harris ont découvert indépendamment que l'isoprène pouvait être polymérisé, le processus derrière la création réussie du caoutchouc artificiel. En fait, le succès des scientifiques arrive à un moment où ils refusent de copier complètement la formule chimique du caoutchouc naturel.
Huile standard et IG Farben
En 1906, des spécialistes de la société allemande Bayer ont lancé un puissant programme de production de caoutchouc synthétique. Pendant la Première Guerre mondiale, en raison d'une pénurie de matières premières naturelles, la production de pneus à base de caoutchouc dit méthylique, créé par Bayer, a commencé. Cependant, après la Première Guerre mondiale, il a été abandonné en raison de son prix haut de gamme et du produit naturel moins cher disponible. Cependant, dans les années 20, une pénurie de caoutchouc naturel est réapparue, ce qui a conduit au début d'une recherche intensive en URSS, aux États-Unis et en Allemagne.
Au printemps 1907, Fritz Hoffmann et le Dr Karl Kutel, utilisant du goudron de houille, ont développé une technologie pour obtenir les produits de départ de l'isoprène, du méthylisoprène et du butadiène gazeux, et la prochaine étape dans le développement de l'activité a été la polymérisation du molécules de ces substances. Après la Première Guerre mondiale, les chercheurs du géant IG Farben, qui comprend désormais Bayer, se sont concentrés sur la polymérisation du monomère de butadiène et ont réussi à créer un caoutchouc synthétique appelé Buna, abréviation de butadiène et de sodium. En 1929, l'entreprise produisait déjà des pneus à partir du soi-disant Buna S, dans lesquels de la suie était ajoutée. Du Pont, à son tour, synthétise le néoprène, alors appelé duprène. Dans les années 30, les chimistes de Standard Oil du New Jersey, prédécesseur d'Exxon, ont réussi à mettre au point un procédé de synthèse du butadiène utilisant le pétrole comme produit principal. Le paradoxe dans ce cas est que la collaboration d'American Standard avec l'allemand IG Farben permet à l'entreprise américaine de créer un procédé de fabrication de caoutchouc synthétique similaire au Buna S et de devenir un facteur majeur dans ledit accord pour résoudre le problème du caoutchouc. États-Unis pendant la Seconde Guerre mondiale. En général, cependant, quatre grandes entreprises dominent la recherche et le développement de substituts de pneus multifonctionnels dans le pays : Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). Leurs efforts conjoints pendant la guerre étaient nécessaires pour créer des produits synthétiques de qualité. En 1941, ils et Standard ont signé un accord pour échanger des brevets et des informations sous la juridiction de la Rubber Reserve Company, fondée par Roosevelt, et sont devenus un exemple de la façon dont les grandes entreprises et l'État peuvent s'unir au nom des fournitures militaires. Grâce à l'énorme travail et aux fonds publics, 51 usines de production de monomères et des polymères qu'ils synthétisent, nécessaires à la production de pneus synthétiques, ont été construites en un temps extrêmement court. La technologie utilisée à cet effet est basée sur le procédé de fabrication Buna S car il permet de mélanger au mieux le caoutchouc naturel et synthétique et d'utiliser les machines de traitement disponibles.
En Union soviétique, pendant la guerre, 165 fermes collectives ont cultivé deux types de pissenlits, et bien que la production soit inefficace et que les rendements par unité de surface soient faibles, le caoutchouc produit a contribué à la victoire. Aujourd'hui, ce pissenlit est considéré comme l'une des alternatives possibles à l'hévéa. Ce produit est complété par du butadiène synthétique, ou le soi-disant soprène, créé par Sergei Lebedev, dans lequel l'alcool obtenu à partir de pommes de terre est utilisé comme matière première.
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Texte: Georgy Kolev
