Test Drive Historia de los neumáticos de automóvil III: Químicos en movimiento
Un neumático es un producto de alta tecnología, el resultado de décadas de evolución.
Al principio, ni los fabricantes de caucho ni los químicos conocían la composición química exacta y la estructura molecular de las materias primas con las que trabajaban, y los neumáticos eran de calidad cuestionable. Su principal problema es la fácil abrasión y desgaste, lo que significa una vida útil muy corta. Poco antes del estallido de la Primera Guerra Mundial, los químicos descubrieron que agregar negro de carbón como sustancia a una estructura aumentaba considerablemente la fuerza, la elasticidad y la resistencia a la abrasión. El azufre, el negro de humo, el zinc, así como el llamado dióxido de silicio o el conocido cuarzo (dióxido de silicio), que recientemente se ha utilizado como aditivo, juegan un papel importante en el cambio de la estructura química del caucho y en la mejora de su propiedades, y su uso para este propósito se remonta a diferentes períodos de desarrollo de la tecnología de los neumáticos. Pero, como decíamos, en un principio, la estructura molecular del neumático era un completo misterio.
Sin embargo, de hecho, en 1829, Michael Faraday describió el componente básico del caucho con la fórmula química C5H8, o en otras palabras, isopreno. En 1860, el químico Williams obtuvo un líquido de la misma fórmula. En 1882, se fabricó por primera vez el isopreno sintético y, en 1911, los químicos Francis Matthews y Carl Harris descubrieron de forma independiente que el isopreno podía polimerizarse, el proceso detrás de la creación exitosa del caucho artificial. De hecho, el éxito de los científicos llega en un momento en que se niegan a copiar por completo la fórmula química del caucho natural.
Standard Oil e IG Farben
En 1906, especialistas de la empresa alemana Bayer lanzaron un poderoso programa para la producción de caucho sintético. Durante la Primera Guerra Mundial, debido a la escasez de materias primas naturales, se inició la producción de neumáticos a base del llamado caucho de metilo, creado por Bayer. Sin embargo, después de la Primera Guerra Mundial, se suspendió debido a su alto precio y al producto natural más barato disponible. Sin embargo, en la década de 20, volvió a surgir una escasez de caucho natural, lo que provocó el inicio de una intensa investigación en la URSS, Estados Unidos y Alemania.
Allá por la primavera de 1907, Fritz Hoffmann y el Dr. Karl Kutel, utilizando alquitrán de hulla, desarrollaron una tecnología para obtener los productos de partida de isopreno, metilisopreno y butadieno gaseoso, y el siguiente paso en el desarrollo de la actividad fue la polimerización del moléculas de estas sustancias. Después de la Primera Guerra Mundial, los investigadores del gigante IG Farben, que ahora incluye a Bayer, se centraron en la polimerización del monómero de butadieno y lograron crear un caucho sintético llamado Buna, abreviatura de butadieno y sodio. En 1929, la empresa ya producía neumáticos de la llamada Buna S, en la que se añadía hollín. Du Pont, a su vez, sintetizó el neopreno, luego llamado duprene. En la década de 30, los químicos de Standard Oil de Nueva Jersey, predecesora de Exxon, lograron desarrollar un proceso para la síntesis de butadieno utilizando aceite como producto principal. La paradoja en este caso es que la colaboración de American Standard con la alemana IG Farben permite a la empresa estadounidense crear un proceso de fabricación de caucho sintético similar a Buna S y convertirse en un factor importante en dicho acuerdo para resolver el problema del caucho. Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial. En general, sin embargo, cuatro grandes empresas dominan la investigación y el desarrollo de sustitutos de neumáticos multifuncionales en el país: Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). Sus esfuerzos conjuntos durante la guerra fueron necesarios para crear productos sintéticos de calidad. En 1941, ellos y Standard firmaron un acuerdo para intercambiar patentes e información bajo la jurisdicción de la Rubber Reserve Company, fundada por Roosevelt, y se convirtió en un ejemplo de cómo las grandes empresas y el estado pueden unirse en nombre de los suministros militares. Gracias al arduo trabajo y los fondos públicos, se construyeron en un tiempo extremadamente corto 51 plantas para la producción de monómeros y los polímeros sintetizados por ellos, que son necesarios para la producción de neumáticos sintéticos. La tecnología utilizada para este propósito se basa en el proceso de fabricación de Buna S porque puede mezclar mejor caucho natural y sintético y utilizar las máquinas de procesamiento disponibles.
En la Unión Soviética, durante la guerra, 165 granjas colectivas cultivaron dos tipos de diente de león, y aunque la producción fue ineficiente y los rendimientos por unidad de área fueron bajos, el caucho producido contribuyó a la victoria. Hoy en día, este diente de león se considera una de las posibles alternativas a la hevea. Este producto se complementa con butadieno sintético o el llamado sopreno, creado por Sergei Lebedev, en el que se utiliza como materia prima el alcohol obtenido de las patatas.
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Texto: Georgy Kolev
