Ce substanță a fost precursorul cauciucului? Istoria anvelopei. Povestea creării anvelopelor auto
CAUCIOC ŞI CAUCIUC
Cauciucul este o substanță obținută din plante cauciucătoare, care crește în principal la tropice și care conține un fluid lăptos (latex) în rădăcini, trunchi, ramuri, frunze sau fructe sau sub coajă. Cauciucul este un produs de vulcanizare a compozițiilor pe bază de cauciuc. Latexul nu este o seva de plante, iar rolul său în viața plantei nu este pe deplin înțeles. Latexul conține particule care se coagulează într-o masă elastică solidă numită cauciuc brut sau neprelucrat.
SURSE DE CAUciuC NATURAL
Cauciucul natural brut este disponibil în două tipuri:
1) cauciuc sălbatic, extras din copaci, tufișuri și viță de vie care cresc în mod natural;
2) cauciuc de plantație, extras din copaci și alte plante cultivate de om. Pe parcursul secolului al XIX-lea. Întreaga masă de cauciuc brut pentru uz industrial a fost cauciuc sălbatic, extras prin atingerea Hevea brasiliensis în pădurile tropicale ecuatoriale din America Latină, din copaci și viță de vie din Africa ecuatorială, din Peninsula Malay și din Insulele Sunda.
PROPRIETATI ALE CAUCUCULUI
Cauciucul brut, destinat utilizării industriale ulterioare, este un material elastic amorf dens, cu o greutate specifică de 0,91-0,92 g/cm3 și un indice de refracție de 1,5191. Compoziția sa variază între diferitele latexuri și metode de pregătire a plantațiilor. Rezultatele unei analize tipice sunt prezentate în tabel.
Hidrocarbura de cauciuc este poliizopren, un compus chimic polimer de hidrocarbură având formula generală (C5H8)n. Nu se știe exact cum sunt sintetizate hidrocarburile de cauciuc în lemn. Cauciucul nevulcanizat devine moale și lipicios pe vreme caldă și fragil pe vreme rece. Când este încălzit peste 180° C în absența aerului, cauciucul se descompune și eliberează izopren. Cauciucul aparține clasei de compuși organici nesaturați care prezintă o activitate chimică semnificativă atunci când interacționează cu alte substanțe reactive. Astfel, reacționează cu acidul clorhidric pentru a forma clorhidrat de cauciuc și, de asemenea, cu clorul prin mecanisme de adăugare și substituție pentru a forma cauciuc clorurat. Oxigenul atmosferic acționează lent asupra cauciucului, făcându-l dur și casant; ozonul face același lucru mai repede. Agenții oxidanți puternici, cum ar fi acidul azotic, permanganatul de potasiu și peroxidul de hidrogen, oxidează cauciucul. Este rezistent la alcaline și la acizi moderat puternic. Cauciucul reacționează și cu hidrogenul, sulful, acidul sulfuric, acizii sulfonici, oxizii de azot și mulți alți compuși reactivi, formând derivați, dintre care unii au aplicații industriale. Cauciucul este insolubil în apă, alcool sau acetonă, dar se umflă și se dizolvă în benzen, toluen, benzină, disulfură de carbon, terebentină, cloroform, tetraclorură de carbon și alți solvenți halogenați, formând o masă vâscoasă folosită ca adeziv. Hidrocarbura de cauciuc este prezentă în latex sub formă de suspensie de particule minuscule, a căror dimensiune variază de la 0,1 la 0,5 microni. Cele mai mari particule sunt vizibile printr-un ultramicroscop; sunt într-o stare de mișcare continuă, ceea ce poate ilustra un fenomen numit mișcare browniană. Fiecare particulă de cauciuc poartă o sarcină negativă. Dacă trece un curent prin latex, atunci astfel de particule se vor muta la electrodul pozitiv (anod) și se vor depune pe acesta. Acest fenomen este folosit în industrie pentru acoperirea obiectelor metalice. Pe suprafața particulelor de cauciuc există proteine adsorbite care împiedică particulele de latex să se apropie unele de altele și coagularea lor. Prin înlocuirea substanței adsorbite pe suprafața particulei, puteți schimba semnul încărcăturii sale, iar apoi particulele de cauciuc se vor depune pe catod. Cauciucul are două proprietăți importante care îi determină utilizarea industrială. In stare vulcanizata este elastica si, dupa intindere, revine la forma initiala; în stare nevulcanizată este plastic, adică. curge sub influența căldurii sau presiunii. O proprietate a cauciucurilor este unică: atunci când sunt întinse, se încălzesc, iar când sunt comprimate, se răcesc. În schimb, cauciucul se contractă când este încălzit și se extinde când este răcit, demonstrând un fenomen numit efect Joule. Când sunt întinse cu câteva sute de procente, moleculele de cauciuc sunt orientate în așa măsură încât fibrele sale oferă un model de raze X caracteristic unui cristal. Moleculele de cauciuc extrase din Hevea au o configurație cis, în timp ce moleculele de balată și gutapercă au o configurație trans. Fiind un slab conductor de electricitate, cauciucul este folosit și ca izolator electric.
PRELUCRAREA CAUCIUCULUI SI PRODUCEREA CAUCIUCULUI
Plastificarea. Una dintre cele mai importante proprietăți ale cauciucului - plasticitatea - este utilizată în producția de produse din cauciuc. Pentru a amesteca cauciucul cu alte ingrediente compuse din cauciuc, acesta trebuie mai întâi să fie înmuiat sau plastificat prin tratament mecanic sau termic. Acest proces se numește plastificare a cauciucului. Descoperirea lui T. Hancock în 1820 a posibilității de a plastifia cauciucul a fost de mare importanță pentru industria cauciucului. Plastifiantul său a constat dintr-un rotor cu vârfuri care se rotește într-un cilindru gol cu vârfuri; acest dispozitiv a fost condus manual. În industria modernă a cauciucului, trei tipuri de mașini similare sunt utilizate înainte de a introduce alte componente din cauciuc în cauciuc. Acestea sunt o râșniță de cauciuc, un mixer Banbury și un plastifiant Gordon. Utilizarea granulatoarelor - mașini care decupează cauciucul în granule mici sau plăci de dimensiune și formă uniforme - facilitează operațiunile de dozare și controlul procesului de prelucrare a cauciucului. Cauciucul este alimentat în granulator la ieșirea din plastifiant. Granulele rezultate sunt amestecate cu negru de fum și uleiuri într-un mixer Banbury pentru a forma un masterbatch, care este, de asemenea, granulat. După prelucrare într-un malaxor Banbury, se amestecă cu agenți de vulcanizare, sulf și acceleratori de vulcanizare.
Prepararea amestecului de cauciuc. Un compus chimic de cauciuc și sulf singur ar avea o utilizare practică limitată. Pentru a îmbunătăți proprietățile fizice ale cauciucului și a-l face mai potrivit pentru utilizare în diverse aplicații, este necesar să se modifice proprietățile acestuia prin adăugarea altor substanțe. Toate substanțele amestecate cu cauciucul înainte de vulcanizare, inclusiv sulful, sunt numite ingrediente compuse din cauciuc. Ele provoacă modificări atât chimice, cât și fizice ale cauciucului. Scopul lor este de a modifica duritatea, rezistența și tenacitatea și de a crește rezistența la abraziune, ulei, oxigen, solvenți chimici, căldură și fisurare. Diferiți compuși sunt utilizați pentru a face cauciuc pentru diferite aplicații.
Acceleratoare și activatoare. Anumite substanțe chimice numite acceleratori, atunci când sunt utilizate împreună cu sulful, reduc timpul de întărire și îmbunătățesc proprietățile fizice ale cauciucului. Exemple de acceleratori anorganici sunt plumbul alb, litargul (monoxidul de plumb), varul și magnezia (oxidul de magneziu). Acceleratorii organici sunt mult mai activi și sunt o parte importantă din aproape orice compus de cauciuc. Ele sunt adăugate la amestec într-o proporție relativ mică: de obicei, de la 0,5 la 1,0 părți la 100 de părți de cauciuc sunt suficiente. Majoritatea acceleratorilor sunt pe deplin eficienți în prezența activatorilor, cum ar fi oxidul de zinc, iar unii necesită un acid organic, cum ar fi acidul stearic. Prin urmare, formulările moderne de compuși de cauciuc includ de obicei oxid de zinc și acid stearic.
Balsam și plastifianți. De obicei, se folosesc dedurizatorii și plastifianții pentru a reduce timpul de preparare a amestecului de cauciuc și pentru a scădea temperatura procesului. De asemenea, ajută la dispersarea ingredientelor amestecului, determinând umflarea sau dizolvarea cauciucului. Dedurizatorii tipici sunt uleiurile de parafină și vegetale, cerurile, acizii oleic și stearic, gudronul de pin, gudronul de cărbune și colofonia.
Umpluturi de întărire. Anumite substanțe întăresc cauciucul, oferindu-i rezistență și rezistență la uzură. Ele sunt numite umpluturi de întărire. Negrul de fum (gaz) sub formă fin măcinată este cea mai comună umplutură de întărire; este relativ ieftin și este una dintre cele mai eficiente substanțe de acest gen. Cauciucul benzii de rulare a unei anvelope de mașină conține aproximativ 45 de părți de negru de fum până la 100 de părți de cauciuc. Alte umpluturi de întărire utilizate în mod obișnuit sunt oxidul de zinc, carbonatul de magneziu, silicea, carbonatul de calciu și unele argile, dar toate sunt mai puțin eficiente decât negrul de fum.
Umpluturi.În primele zile ale industriei cauciucului, chiar înainte de apariția automobilului, anumite substanțe au fost adăugate cauciucului pentru a reduce costul produselor obținute din acesta. Întărirea nu era încă de mare importanță, iar astfel de substanțe serveau pur și simplu la creșterea volumului și a masei cauciucului. Se numesc umpluturi sau ingrediente de cauciuc inert. Umpluturile comune sunt baritul, creta, unele argile și pământul de diatomee.
Antioxidanți. Utilizarea antioxidanților pentru a menține proprietățile dorite ale produselor din cauciuc în timpul îmbătrânirii și a utilizării lor a început după al Doilea Război Mondial. Ca și acceleratorii de vulcanizare, antioxidanții sunt compuși organici complecși care, la o concentrație de 1-2 părți la 100 de părți de cauciuc, împiedică creșterea durității și fragilității cauciucului. Expunerea la aer, ozon, căldură și lumină este principala cauză a îmbătrânirii cauciucului. Unii antioxidanți protejează cauciucul de deteriorarea cauzată de îndoire și căldură.
Pigmenti. Umpluturile de întărire și inerte și alte ingrediente compuse din cauciuc sunt adesea numite pigmenți, deși pigmenții reali sunt utilizați și pentru a da culoare produselor din cauciuc. Ca pigmenți albi se folosesc oxizii de zinc și titan, sulfura de zinc și litoponul. Galbenul coroanei, pigmentul de oxid de fier, sulfura de antimoniu, ultramarinul și negru de lampă sunt folosite pentru a da diverse nuanțe de culoare produselor.
Calandrare. Odată ce cauciucul brut este plastificat și amestecat cu ingrediente compuse din cauciuc, este prelucrat în continuare înainte de vulcanizare pentru a-l modela în produsul final. Tipul de tratament depinde de aplicarea produsului din cauciuc. Calandrarea și extrudarea sunt utilizate pe scară largă în această etapă a procesului. Calandrele sunt mașini concepute pentru a rula amestecul de cauciuc în foi sau pentru a acoperi țesăturile cu acesta. Un calandru standard constă de obicei din trei role orizontale stivuite una deasupra celeilalte, deși pentru unele aplicații se folosesc calandre cu patru și cinci arbori. Rolele calandre goale au o lungime de până la 2,5 m și un diametru de până la 0,8 m. rolelor sunt furnizate abur și apă rece pentru a controla temperatura, a cărei selecție și întreținere este crucială pentru a obține un produs de calitate cu o constantă. grosime și o suprafață netedă. Arborii adiacenți se rotesc în direcții opuse, cu viteza de rotație a fiecărui arbore și distanța dintre arbori controlate cu precizie. Calandrul este folosit pentru a acoperi țesăturile, a acoperi țesăturile și pentru a întinde amestecul de cauciuc în foi.
extrudare. Extruderul este utilizat pentru a forma țevi, furtunuri, benzi de rulare a anvelopelor, tuburi de anvelope pneumatice, garnituri pentru automobile și alte produse. Este alcătuit dintr-un corp cilindric din oțel echipat cu o manta de încălzire sau de răcire. Un șurub care se potrivește strâns pe corp alimentează amestecul de cauciuc nevulcanizat, preîncălzit pe role, prin corp până la cap, în care se introduce un instrument de turnare înlocuibil, care determină forma produsului rezultat. Produsul care iese din cap este de obicei răcit printr-un jet de apă. Tuburile de anvelope pneumatice ies din extruder ca un tub continuu, care este apoi tăiat la lungimea necesară. Multe produse, cum ar fi garniturile și tuburile mici, ies din extruder în forma lor finală și sunt apoi întărite. Alte produse, cum ar fi benzile de rulare a anvelopelor, ies din extruder ca semifabricate drepte, care sunt ulterior aplicate și vulcanizate pe corpul anvelopei, schimbându-și forma inițială.
Vindecare. În continuare, este necesară vulcanizarea piesei de prelucrat pentru a obține un produs finit adecvat pentru utilizare. Vulcanizarea se realizează în mai multe moduri. Multe produse primesc forma finală numai în etapa de vulcanizare, când amestecul de cauciuc închis în matrițe metalice este expus la temperatură și presiune. Anvelopele auto, după ce sunt asamblate pe un tambur, sunt turnate la dimensiunea dorită și apoi vulcanizate în matrițe de oțel canelate. Formele sunt plasate una peste alta într-o autoclavă de vulcanizare verticală, iar aburul este eliberat într-un încălzitor închis. Un airbag de aceeași formă ca și tubul anvelopei este introdus în semifabricatul anvelopei nevulcanizate. Aerul, aburul, apa fierbinte sunt eliberate în el prin tuburi flexibile de cupru, individual sau în combinație între ele; Aceste fluide de transfer de presiune împing carcasa anvelopei, forțând cauciucul să curgă în adânciturile formate ale matriței. În practica modernă, tehnologii se străduiesc să crească numărul de anvelope vulcanizate în vulcanizatoare separate numite matrițe. Aceste matrițe de turnare au pereți goli care permit circulația internă a aburului, apei fierbinți și aerului pentru a transfera căldura piesei de prelucrat. La ora specificată, matrițele se deschid automat. Au fost dezvoltate prese automate de vulcanizare care introduc o cameră de gătit într-un semifabricat de anvelopă, vulcanizează anvelopa și scot camera de gătit din anvelopa finită. Camera de gătit este parte integrantă a presei de vulcanizare. Tuburile anvelopelor sunt vulcanizate în forme similare care au o suprafață netedă. Timpul mediu de vulcanizare pentru o cameră este de aproximativ 7 minute la 155° C. La temperaturi mai scăzute, timpul de vulcanizare crește. Multe produse mai mici sunt întărite în matrițe metalice care sunt plasate între plăci paralele într-o presă hidraulică. Plăcile de presare sunt goale în interior pentru a oferi acces la abur pentru încălzire fără contact direct cu produsul. Produsul primește căldură doar printr-o matriță metalică. Multe produse sunt vulcanizate prin încălzire în aer sau dioxid de carbon. Țesăturile cauciucate, îmbrăcămintea, hainele de ploaie și pantofii din cauciuc sunt vulcanizate în acest fel. Procesul se desfășoară de obicei în vulcanizatoare orizontale mari cu o manta de abur. Compușii de cauciuc vulcanizat la căldură uscată conțin de obicei mai puțin sulf pentru a preveni o parte din sulf să scape pe suprafața produsului. Pentru a reduce timpul de vulcanizare, care este de obicei mai lung decât în cazul vulcanizării cu abur deschis sau prin presare, se folosesc substanțe acceleratoare. Unele produse din cauciuc sunt vulcanizate prin scufundare în apă fierbinte sub presiune. Foaia de cauciuc este înfășurată între straturi de muselină pe un tambur și vulcanizată în apă fierbinte sub presiune. Becurile, furtunurile și izolația din cauciuc sunt vulcanizate în abur deschis. Vulcanizatoarele sunt de obicei cilindri orizontale cu capace bine fixate. Furtunurile de incendiu sunt vulcanizate cu abur din interior și astfel acționează ca propriile vulcanizatoare. Furtunul de cauciuc este tras în interiorul furtunului de bumbac împletit, flanșele de conectare sunt atașate la ele, iar aburul este injectat sub presiune în piesa de prelucrat pentru un timp specificat. Vulcanizarea fără căldură poate fi efectuată folosind clorură de sulf S2Cl2 fie prin imersie într-o soluție, fie prin expunere la vapori. Numai foile subțiri sau obiectele precum șorțuri, șepci de baie, apărătoare pentru degete sau mănuși chirurgicale sunt vulcanizate în acest fel deoarece reacția este rapidă și soluția nu pătrunde adânc în piesa de prelucrat. Este necesar un tratament suplimentar cu amoniac pentru a elimina acidul format în timpul procesului de vulcanizare.
CAUCIUC DUR
Produsele din cauciuc dur diferă de produsele din cauciuc moale în principal prin cantitatea de sulf utilizată în vulcanizare. Când cantitatea de sulf dintr-un compus de cauciuc depășește 5%, vulcanizarea are ca rezultat cauciucul dur. Compusul de cauciuc poate conține până la 47 de părți de sulf la 100 de părți de cauciuc; aceasta produce un produs dur și dur, numit ebonită, deoarece este similar cu lemnul de abanos (negru). Produsele din cauciuc dur au proprietăți dielectrice bune și sunt folosite în industria electrică ca izolatori, cum ar fi tablourile de distribuție, ștecherele, prizele, telefoanele și bateriile. Țevi, supape și fitinguri realizate din cauciuc dur sunt utilizate în zonele industriei chimice în care este necesară rezistența la coroziune. Fabricarea jucăriilor pentru copii este o altă sursă de consum de cauciuc dur.
CAUCIUC SINTETIC
Sinteza cauciucului care apare în lemn nu s-a făcut niciodată într-un laborator. Cauciucurile sintetice sunt materiale elastice; sunt similare cu produsul natural în proprietățile chimice și fizice, dar diferă de acesta în structură. Sinteza unui analog de cauciuc natural (1,4-cis-poliizopren și 1,4-cis-polibutadienă). Cauciucul natural, obținut din Hevea brasiliensis, are o structură formată din 97,8% 1,4-cis-poliizopren:
Sinteza 1,4-cis-poliizoprenului a fost realizată în mai multe moduri diferite folosind catalizatori care controlează stereostructura, iar acest lucru a permis producerea diferiților elastomeri sintetici. Catalizatorul Ziegler constă din trietilaluminiu și tetraclorură de titan; determină combinarea (polimerizarea) moleculelor de izopren pentru a forma molecule gigantice de 1,4-cis-poliizopren (polimer). De asemenea, litiu metalic sau compuşi de alchil şi alchilen litiu, cum ar fi butilitiu, servesc ca catalizatori pentru polimerizarea izoprenului la 1,4-cis-poliizopren. Reacțiile de polimerizare cu acești catalizatori sunt efectuate în soluție folosind hidrocarburi petroliere ca solvenți. 1,4-cis-poliizoprenul sintetic are proprietățile cauciucului natural și poate fi folosit ca înlocuitor în producția de produse din cauciuc.
Vezi si PLASTICE. Polibutadiena, constând din izomer 1,4-cis 90-95%, a fost de asemenea sintetizată prin catalizatori Ziegler care reglează stereostructura, cum ar fi tetraiodură de trietilaluminiu și titan. Alți catalizatori care controlează stereostructura, cum ar fi clorura de cobalt și alchil de aluminiu, produc, de asemenea, polibutadienă cu un conținut ridicat (95%) de izomer 1,4-cis. Butillitiu este, de asemenea, capabil să polimerizeze butadiena, dar produce polibutadienă cu un conținut mai scăzut (35-40%) de izomer 1,4-cis. 1,4-cis-polibutadiena are o elasticitate extrem de mare și poate fi folosită ca umplutură în cauciucul natural. Tiocol (cauciuc polisulfurat). În 1920, în timp ce încerca să facă un nou antigel din clorură de etilenă și polisulfură de sodiu, J. Patrick a descoperit în schimb o nouă substanță asemănătoare cauciucului, pe care a numit-o tiocol. Thiokol este foarte rezistent la benzină și solvenți aromatici. Are caracteristici bune de îmbătrânire, rezistență ridicată la rupere și permeabilitate scăzută la gaz. Deși nu este un cauciuc sintetic adevărat, este totuși utilizat pentru fabricarea cauciucurilor cu destinații speciale.
Neopren (policloropren).În 1931, DuPont a anunțat crearea unui polimer asemănător cauciucului, sau elastomer, numit neopren. Neoprenul este fabricat din acetilenă, care la rândul său este făcută din cărbune, calcar și apă. Acetilena este mai întâi polimerizată în vinil acetilenă, din care cloroprenul este produs prin adăugarea de acid clorhidric. În continuare, cloroprenul este polimerizat în neopren. Pe lângă faptul că este rezistent la ulei, neoprenul are o rezistență ridicată la căldură și la substanțe chimice și este utilizat în furtunuri, țevi, mănuși și piese de mașini, cum ar fi angrenaje, garnituri și curele de transmisie. Buna S (SBR, cauciuc stiren butadien). Cauciucul sintetic Buna S, denumit SBR, este produs în reactoare mari cu manta sau autoclave, care sunt încărcate cu butadienă, stiren, săpun, apă, un catalizator (persulfat de potasiu) și un regulator de creștere a lanțului (mercaptan). Apa și săpunul servesc la emulsionarea butadienei și a stirenului și a le aduce în contact strâns cu catalizatorul și regulatorul de creștere a lanțului. Conținutul reactorului este încălzit la aproximativ 50 ° C și agitat timp de 12-14 ore; În acest timp, ca rezultat al procesului de polimerizare în reactor, se formează cauciucul. Latexul rezultat conține cauciuc sub formă de particule mici și are un aspect lăptos, la fel ca latexul natural extras din lemn. Latexul din reactoare este tratat cu un întrerupător de polimerizare pentru a opri reacția și un antioxidant pentru a păstra cauciucul. Se purifică apoi din excesul de butadienă și stiren. Pentru a separa (prin coagulare) cauciucul de latex, acesta este tratat cu o soluție de clorură de sodiu (sare de masă) în acid sau o soluție de sulfat de aluminiu, care separă cauciucul sub formă de firimituri fine. Apoi, firimiturile sunt spălate, uscate în cuptor și presate în baloturi. Dintre toți elastomerii, SBR este cel mai utilizat. Cea mai mare parte este destinată producției de anvelope auto. Acest elastomer are proprietăți similare cauciucului natural. Nu este rezistent la ulei și prezintă o rezistență chimică scăzută în majoritatea cazurilor, dar are rezistență ridicată la impact și abraziune.
Latexuri pentru vopsele în emulsie. Latexurile stiren-butadienă sunt utilizate pe scară largă în vopselele în emulsie, în care latexul formează un amestec cu pigmenții vopselelor convenționale. În această aplicație, conținutul de stiren al latexului trebuie să depășească 60%.
Cauciuc extins cu ulei la temperaturi joase. Cauciucul la temperaturi joase este un tip special de cauciuc SBR. Este produs la 5 ° C și oferă o rezistență mai bună la uzură a anvelopei decât SBR standard produs la 50 ° C. Rezistența la uzură a anvelopei este îmbunătățită dacă cauciucul la temperatură joasă i se oferă o rezistență ridicată la impact. Pentru a face acest lucru, la latexul de bază se adaugă anumite uleiuri de petrol numite dedurizatoare de petrol. Cantitatea de ulei adăugată depinde de valoarea necesară a rezistenței la impact: cu cât este mai mare, cu atât se adaugă mai mult ulei. Uleiul adăugat acționează ca un balsam de cauciuc dur. Alte proprietăți ale cauciucului la temperatură joasă extins cu ulei sunt aceleași cu cele ale cauciucului obișnuit la temperatură joasă.
Buna N (NBR, cauciuc butadien acrilonitrilic). Alături de Buna S, în Germania a fost dezvoltat și un tip de cauciuc sintetic rezistent la ulei numit perbunan sau Buna N. Componenta principală a acestui cauciuc nitrilic este și butadiena, care copolimerizează cu acrilonitril prin același mecanism ca și SBR. Calitățile NBR diferă în ceea ce privește conținutul de acrilonitril, a cărui cantitate în polimer variază de la 15 la 40%, în funcție de scopul cauciucului. Cauciucurile nitrilice sunt rezistente la ulei într-un grad corespunzător conținutului lor de acrilonitril. NBR a fost utilizat în echipamentele militare în care era necesară rezistența la ulei, cum ar fi furtunuri, pile de combustibil cu autoetanșare și structuri ale vehiculelor.
Cauciuc butilic. Cauciucul butilic, un alt cauciuc sintetic, a fost descoperit în 1940. Este remarcabil prin permeabilitatea scăzută la gaze; O cameră de anvelopă din acest material reține aerul de 10 ori mai mult decât o cameră din cauciuc natural. Cauciucul butilic este realizat prin polimerizarea izobutilenei obținute din petrol cu un mic adaos de izopren la o temperatură de -100 ° C. Această polimerizare nu este un proces de emulsie, ci se realizează într-un solvent organic, cum ar fi clorura de metil. Proprietățile cauciucului butilic pot fi mult îmbunătățite prin tratarea termică a unui masterbatch de cauciuc butilic și negru de fum la temperaturi cuprinse între 150 și 230° C. Cauciucul butilic și-a găsit recent o nouă utilizare ca material pentru banda de rulare a anvelopei datorită caracteristicilor sale bune de conducere, lipsă. de zgomot și tracțiune excelentă. Cauciucul butilic este incompatibil cu cauciucul natural și SBR și, prin urmare, nu poate fi amestecat cu acestea. Cu toate acestea, odată clorurat în cauciuc clorobutil, acesta devine compatibil cu cauciucul natural și SBR. Cauciucul clorobutil păstrează permeabilitatea scăzută la gaz. Această proprietate este exploatată la fabricarea produselor amestecate CBR/cauciuc natural sau SBR, care sunt folosite pentru a produce căptușeala interioară a anvelopelor fără cameră.
Cauciuc etilpropilenic. Copolimerii etilenă-propilenă pot fi produși într-o gamă largă de compoziții și greutăți moleculare. Elastomerii care conțin 60-70% etilenă sunt vulcanizați cu peroxizi și produc un vulcanizat cu proprietăți bune. Cauciucul etilpropilenic are o rezistență excelentă la intemperii și la ozon, rezistență ridicată la căldură, ulei și uzură, dar și respirabilitate ridicată. Acest cauciuc este fabricat din materii prime ieftine și are numeroase aplicații industriale. Cel mai utilizat tip de EPDM este EPDM (comonomer de dien). Este folosit în principal pentru fabricarea de mantale de sârmă și cablu, pentru acoperișuri cu un singur strat și ca aditiv pentru uleiurile lubrifiante. Densitatea sa scăzută și rezistența excelentă la ozon și intemperii duc la utilizarea sa ca material pentru acoperiș.
Vistanex. Vistanex, sau poliizobutilena, este un polimer izobutilenic, produs și la temperaturi scăzute. Are proprietăți similare cu cauciucul, dar, spre deosebire de cauciuc, este o hidrocarbură saturată și, prin urmare, nu poate fi vulcanizată. Poliizobutilena este rezistentă la ozon.
Korosil. Korosil, un material asemănător cauciucului, este o clorură de polivinil plastifiată făcută din clorură de vinil, care la rândul său este obținută din acetilenă și acid clorhidric. Korosil este remarcabil de rezistent la agenții oxidanți, inclusiv la ozon, acizii nitric și cromic și, prin urmare, este utilizat pentru căptușeala interioară a rezervoarelor pentru a le proteja de coroziune. Este impermeabil la apă, uleiuri și gaze și, prin urmare, este utilizat ca acoperire pentru țesături și hârtie. Materialul calandrat este utilizat în producția de pelerine de ploaie, perdele de duș și tapet. Absorbția scăzută de apă, rezistența electrică ridicată, neinflamabilitatea și rezistența ridicată la îmbătrânire fac din clorura de polivinil plastifiată adecvată pentru fabricarea izolației de sârmă și cablu.
Poliuretan. O clasă de elastomeri cunoscuți sub numele de poliuretani sunt utilizați în producția de spume, adezivi, acoperiri și produse turnate. Producția poliuretanilor include mai multe etape. Mai întâi, un poliester este preparat prin reacţia unui acid dicarboxilic, cum ar fi acidul adipic, cu un alcool polihidroxilic, în special etilen glicol sau dietilen glicol. Poliesterul este tratat cu un diizocianat, de exemplu toluilen-2,4-diizocianat sau metilen difenilen diizocianat. Produsul acestei reacții este tratat cu apă și un catalizator adecvat, în special n-etilmorfolină, pentru a obține o spumă poliuretanică elastică sau flexibilă. Prin adăugarea de diizocianat se obțin produse turnate, inclusiv anvelope. Prin variarea raportului dintre glicol și acid dicarboxilic în timpul procesului de producție a poliesterului, se pot produce poliuretani care sunt utilizați ca adezivi sau prelucrați în spume rigide sau flexibile sau produse turnate. Spumele poliuretanice sunt rezistente la foc, au o rezistență ridicată la tracțiune și o rezistență foarte mare la rupere și abraziune. Ele prezintă o capacitate portantă excepțional de mare și o rezistență bună la îmbătrânire. Cauciucurile poliuretanice vulcanizate au rezistență ridicată la tracțiune, abraziune, rupere și rezistență la îmbătrânire. A fost dezvoltat un proces pentru a produce cauciuc poliuretanic pe bază de polieter. Acest cauciuc se comportă bine la temperaturi scăzute și este rezistent la îmbătrânire.
Cauciuc organosilicium. Cauciucurile organosilicioase nu au egal în potrivirea lor pentru utilizare într-un interval larg de temperatură (de la -73 la 315 ° C). Pentru cauciucurile siliconice vulcanizate, a fost atinsă o rezistență la tracțiune de aproximativ 14 MPa. Rezistența la îmbătrânire și caracteristicile dielectrice ale acestora sunt, de asemenea, foarte mari.
Hypalon (cauciuc clorosulfoetilen). Acest elastomer de polietilenă clorosulfonat este produs prin tratarea polietilenei cu clor și dioxid de sulf. Hypalon vulcanizat este extrem de rezistent la ozon și intemperii și are o bună rezistență termică și chimică.
Elastomeri fluorurati. Elastomerul kel-F este un copolimer de clorotrifluoretilenă și fluorură de viniliden. Acest cauciuc are o rezistență bună la căldură și ulei. Este rezistent la substanțe corozive, neinflamabil și potrivit pentru utilizare în intervalul de la -26 la 200 ° C. Vitonul A și fluorul sunt copolimeri de hexafluoropropilenă și fluorură de viniliden. Acești elastomeri au o rezistență excelentă la căldură, oxigen, ozon, intemperii și lumina soarelui. Au performanțe satisfăcătoare la temperaturi scăzute și sunt potrivite pentru utilizare până la -21 ° C. Elastomerii care conțin fluor sunt utilizați în aplicații în care este necesară rezistența la căldură și uleiuri.
Elastomeri specializati. Sunt produși elastomeri specializați cu o varietate de proprietăți fizice. Multe dintre ele sunt foarte scumpe. Cele mai importante dintre acestea sunt cauciucurile acrilat, polietilena clorosulfonată, copolimerii eterici, polimerii epiclorhidrinei, polimerii fluorurati și copolimerii bloc termoplastici. Sunt folosite pentru a face garnituri, garnituri, furtunuri, mantale de sârmă și cablu și adezivi.
Vezi si
Cine a inventat anvelopele de iarnă?
Calendarul unui pasionat de mașini este diferit de calendarul unei persoane obișnuite. Schimbarea anotimpurilor pentru un proprietar de mașină este marcată de un eveniment important pentru el: schimbarea anvelopelor. După cum s-a dovedit, nu toată lumea știe și înțelege de ce este necesar să vă „schimbați pantofii” înainte și după începerea vremii rece. Mulți percep acest lucru doar ca pe un motiv pentru care polițiștii rutieri își găsesc vina. De fapt, siguranța în trafic depinde direct de aceasta, iar schimbarea anvelopelor este o chestiune vitală!
1. Diferențele dintre anvelopele de vară și cele de iarnă
Principalele diferențe dintre anvelopele de vară și cele de iarnă sunt compoziția cauciucului în sine și modelul benzii de rulare.
Cauciucul, ca orice alt material, se întărește la temperaturi scăzute. În consecință, la frig, anvelopa își pierde moliciunea și devine „plastică”. Acest lucru are un impact negativ asupra anvelopei în sine - și mai degrabă asupra siguranței la conducere. Se recomanda schimbarea anvelopelor de vara cu cele de iarna cand temperatura aerului scade la +7°C. La această temperatură, și cu atât mai mult la temperaturi mai scăzute, anvelopele de vară devin nesigure.
Anvelopele de iarna, datorita aditivilor speciali, raman moi chiar si pe frig. Știind acest lucru, veți înțelege de ce nu ar trebui să conduceți cu anvelope de iarnă vara: pe vreme caldă, și cu atât mai mult pe căldură, anvelopele de iarnă devin prea moi pentru a asigura siguranța la volan.
Banda de rulare a anvelopelor de iarnă are un model format din modele „în carouri” de diferite configurații. Scopul lor este de a asigura tracțiunea anvelopelor pe drumurile înzăpezite. Pe asfaltul de vară, anvelopele „în carouri” sunt inutile și chiar periculoase, deoarece o astfel de benzi de rulare reduce manevrabilitatea mașinii.
2. Când au apărut cauciucurile de iarnă?
Primele încercări de a crea anvelope de iarnă au fost făcute în Finlanda. Pionierul a fost compania Suomen Gummitehtas, redenumită ulterior și cunoscută astăzi ca Nokian.
Anvelopele de iarnă au fost puse în vânzare în anii 60 ai secolului XX. Se deosebeau de anvelopele de vară doar prin prezența pieselor metalice, un prototip de crampoane moderne. Picurile au îmbunătățit aderența roții pe șosea, dar cauciucul în sine a continuat să crape și să spargă de frig. 
Următorul pas în evoluția anvelopelor de iarnă a fost făcut de Metzeler. Specialiștii săi, după o serie de experimente, au găsit un aditiv care permitea cauciucului să rămână elastic la frig. Acest aditiv a fost acid silicic.
Între timp, o serie de țări au interzis folosirea anvelopelor cu crampoane din cauza faptului că acestea au un impact negativ asupra suprafeței drumului. Producătorii și-au concentrat eforturile pe crearea de anvelope cu un model special de benzi de rulare „de iarnă”. Bridgestone a fost primul care a oferit consumatorilor anvelope de iarnă fără crampoane în 1982.
Astfel, datorăm apariția anvelopelor moderne de iarnă nu unui inventator genial, ci eforturilor comune ale inginerilor de la cei mai importanți producători de anvelope din lume.
3. Service anvelope
Se efectuează după aceleași reguli ca și anvelopele de vară. Asigurați-vă că sensul de rotație al anvelopelor este respectat în timpul instalării. Solicitați personalului atelierului să echilibreze cu grijă roțile. După instalarea anvelopelor de iarnă, ar fi o idee bună să verificați și să reglați alinierea roților.
Roțile au fost inventate acum 5 mii de ani. Prima lor apariție a fost înregistrată în Egiptul Antic. În timpul construcției piramidelor, s-au folosit invenții speciale pentru a facilita circulația mărfurilor. Se numeau „patinoare” și păreau bucăți rotunde de bușteni. Au fost așezate sub blocuri mari de piatră. Acesta poate fi numit începutul în istoria roții.
De-a lungul secolelor, roata a fost modificată și îmbunătățită. Cu toate acestea, în secolul al XIX-lea a avut loc o adevărată revoluție în întreaga istorie a roții. În urmă cu aproximativ 200 de ani, a fost inventată o anvelopă pneumatică, care este încă folosită pentru a conduce o mașină modernă. Descoperirea sa a fost facilitată de descoperirea procesului de vulcanizare. Care a fost impulsul pentru dezvoltarea industriei cauciucului în industrie.
Ce este o anvelopă?
Există multe păreri despre ce este o anvelopă. Mulți oameni cred că acesta este un balon de cauciuc. Din punct de vedere geometric, o anvelopă este un torus. Punctul de vedere mecanic definește anvelopa ca un vas sub forma unei membrane elastice cu presiune ridicată.
Chimia acceptă anvelopa ca un material care are macromolecule cu lanțuri lungi. Anvelopa întruchipează descoperirile industriei chimice, deoarece la fabricarea anvelopelor sunt folosite diverse materiale sintetice. Producția de anvelope folosește câteva milioane de tone de negru de fum, uleiuri elastomerice, pigment și alte materiale în fiecare an.
Într-un sens larg, o anvelopă este o realizare a progresului științific și tehnologic, precum și o sinteză a cunoștințelor științifice și a tehnologiilor moderne.
În 1844, anvelopa a fost brevetată oficial pentru prima dată.
Invenția anvelopei pneumatice a fost brevetată oficial de Robert William Thomson, născut în 1822. La 22 de ani, anul în care a fost inventată anvelopa, era inginer de căi ferate și avea și propria afacere la Londra.
În 1846, brevetul a fost datat 10 iunie, descriind esența invenției, designul anvelopei și toate materialele necesare pentru fabricarea acesteia. Brevetul descria că „roata de aer” a fost destinată să fie transportată de un cărucior sau cărucior.
Invenția a constat în următoarele: o anvelopă era așezată pe o roată care avea spițe de lemn. Bordul de lemn a fost acoperit cu un cerc metalic, iar acele de tricotat au fost introduse în ea. Anvelopa era formată dintr-o cameră, care consta din mai multe straturi de pânză, care erau impregnate cu o soluție de gutapercă sau cauciuc natural. Anvelopa consta și dintr-un înveliș exterior, sau mai bine zis, bucăți de piele care erau legate cu nituri. Anvelopa a fost atașată de jantă cu șuruburi. Brevetul spunea că anvelopa din piele avea rezistența necesară la uzură, precum și numeroase îndoiri. Pielea are proprietatea de a se întinde atunci când este expusă la apă și de a se extinde sub presiune internă. Prin urmare, camera a fost întărită cu pânză.
Testele au fost efectuate cu un echipaj cu roți pneumatice. Thomson a măsurat forța de tracțiune, ca urmare s-a constatat că pe o suprafață de piatră zdrobită forța de tracțiune a fost redusă cu 38%, iar pe o suprafață de pietricele zdrobite cu 68%. Testele au dovedit confortul de rulare, zgomotul și mișcarea ușoară.
După ce au fost efectuate testele, rezultatele lor au fost publicate în Revista Mecanică în 1849. Cu toate acestea, apariția acestei invenții semnificative, precum și dovezile și rațiunea pentru implementarea atentă, nu a fost suficientă pentru a justifica producția în masă. Motivul principal a fost că nu au existat voluntari care să producă acest produs la un cost acceptabil. După moartea lui Thomson, toată lumea a uitat de „roata de aer”, dar au fost păstrate mostre ale produsului.
Prima aplicare practică a unei anvelope pneumatice.
Anvelopa pneumatică a fost inventată în 1888. Scoțianul John Dunlop a îmbunătățit tricicleta construind cercuri largi dintr-un furtun de grădină și umflandu-le cu aer, punându-le pe roată. A primit un brevet pentru invenție și a devenit cunoscut drept inventatorul anvelopei pneumatice.
Anvelopa a devenit rapid larg răspândită în utilizare. În 1889, William Hume, care a concurat în cursele de biciclete, a folosit cauciucuri pneumatice pentru transportul său. Talentul său în această chestiune era la un nivel mediu. Cu toate acestea, a câștigat toate cursele.
În 1889, această invenție a găsit aplicație comercială. Compania existentă și încă cea mai mare, Booth's Pneumatic Tire and Cycle Agency, a fost organizată la Dublin. Acum numele său este „Dunlop”.
Îmbunătăţire
În 1890, inginerul Chald Welch a propus separarea tubului de cauciuc. De asemenea, a considerat necesar să introducă sârmă în marginile anvelopei și să o așeze pe jantă. Si-au adus contributia englezul Bartlett si francezul Didier in ceea ce priveste montarea si demontarea anvelopelor.
Francezii Andre și Edouard Michelin au fost primii care au folosit o anvelopă pneumatică pe o mașină. Aveau multă experiență în fabricarea anvelopelor pentru biciclete. În 1895, o mașină cu cauciucuri pneumatice a luat parte pentru prima dată la o cursă de mașini. Șoferul era un francez din Bordeaux. A reușit o distanță de 1200 km și a ajuns și la linia de sosire. Și deja în 1896, anvelopele pneumatice au fost instalate pe mașina Lanchester.
Anvelopele pneumatice au fost imboldul pentru dezvoltarea abilității de rulare lină și a capacității de traversare a mașinilor. Dar fiabilitatea era pusă la îndoială și necesita timp pentru instalare. Îmbunătățirile ulterioare în acest domeniu au fost asociate cu rezistența crescută la uzură a anvelopelor, precum și cu instalarea și demontarea rapidă a acestora.
Au trecut mulți ani și anvelopa pneumatică a înlocuit pentru totdeauna anvelopa din cauciuc turnat. Pentru a îmbunătăți și mai mult anvelopele, s-au folosit materiale mai scumpe și mai durabile. Anvelopa are un cordon - acesta este un strat durabil care constă din fire textile. Au folosit și structuri cu eliberare rapidă, deoarece acest lucru a făcut posibilă schimbarea anvelopelor în câteva minute.
Modernizarea unui model existent de anvelope pneumatice a devenit larg răspândită și a condus la o creștere rapidă a inovației în industria anvelopelor. Impulsul dezvoltării a fost dat de Primul Război Mondial, care a constat în dezvoltarea anvelopelor pentru camioane și autobuze. America a fost primul producător. Anvelopele pentru camioane aveau presiune mare și erau capabile să reziste la sarcini grele. În plus, aveau caracteristicile necesare de viteză.
În 1925, în lume au fost înregistrate aproape 4 milioane de mașini cu anvelope pneumatice. Excepție au fost anumite tipuri de camioane. Au început să apară mari companii de anvelope. Unele dintre ele funcționează și astăzi cu succes. De exemplu: Dunlop (Anglia), Pirelli (Italia), Michelin (Franța), Goodyear, Metzeler (Germania), Firestone și Goodrich (SUA).
Știință și anvelope pneumatice
Crearea anvelopelor se încheie până la sfârșitul anilor douăzeci ai secolului trecut datorită intuiției designerului. Faptul este că este nevoie de o abordare științifică pentru îmbunătățirea anvelopelor pneumatice. La acea vreme, baza tehnologiei chimice era deja bine dezvoltată. A fost folosit pentru a prepara compuși de cauciuc pentru anvelope.
Proiectarea și testarea anvelopelor pentru automobile a durat ceva timp pentru a câștiga experiență. Numeroase studii științifice au fost efectuate și utilizate în practică în activitățile multor companii din diferite țări. Pentru a dezvolta în continuare caracteristicile de performanță ale anvelopelor, au fost create standuri de testare speciale.
În anii treizeci, designerii au modificat forma și modelul benzii de rulare și au încercat să reflecte importanța rolului anvelopei în manevrarea mașinii.
În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, cauciucul sintetic a început să fie folosit holistic. Acest lucru a fost făcut pentru a crea formulări îmbunătățite de cauciuc pentru anvelope.
Următoarea etapă în dezvoltarea producției de anvelope poate fi considerată folosirea cordonului de viscoză și nailon. Deoarece anvelopele din vâscoză au îmbunătățit performanța anvelopelor și au redus unele dintre ratele de eșec ale anvelopelor. Anvelopele din nailon erau mai durabile. Astfel, pauzele de cadru au fost într-un fel reduse la zero.
Compania Michelin a propus un nou design de anvelope la mijlocul secolului XX. Punctul culminant al acestei idei a fost centura rigidă, care a constat din straturi de snur de oțel. Firele cablului nu au fost amplasate în diagonală, ci radial - dintr-o parte în alta. Mai mult, aceste anvelope au fost numite radiale și au permis mașinii să fie un vehicul mai circulabil. În același timp, designerii au lucrat la rezistența la uzură și proprietățile de aderență ale anvelopei.
În următorii zece ani, raportul între înălțimea anvelopei și lățimea secțiunii a fost modificat. Trecerea către profile mai joase a anvelopelor s-a produs din cauza suprafeței de contact crescute cu drumul. Acest lucru a contribuit la creșterea duratei de viață a anvelopei, precum și la îmbunătățirea stabilității laterale și a proprietăților de aderență.
În anii șaptezeci, comparativ cu anii cincizeci, anvelopa pneumatică a atins un anumit nivel de îmbunătățire. Au fost observate următoarele modificări: siguranța a fost crescută și a fost redus consumul de combustibil. În plus, mașinile de pasageri au trecut la utilizarea anvelopelor radiale.
În anii optzeci, compania Continental a propus o nouă îmbunătățire: un design al anvelopei cu un suport special pe janta roții în formă de T. Această inovație asigură o conducere mai sigură la viteze reduse, chiar dacă anvelopele sunt plate.
Odată cu zborurile și explorarea spațiului spațial, a început o nouă eră în crearea anvelopelor. Deoarece rover-urile lunare și roboții lunari au necesitat producția de noi tipuri de anvelope care să nu se teamă de căldură, frig sau chiar de vid și care s-ar putea deplasa pe orice suprafață.
Stadiul actual de dezvoltare
În vremurile moderne, există o tendință de utilizare a anvelopelor radiale fără cameră cu profil redus. Aceste anvelope oferă capacitatea de a se adapta la diferite caracteristici de performanță ale vehiculului în ceea ce privește capacitatea de încărcare și volumul și asigură siguranța transportului și performanța vehiculului.
Modernizarea anvelopelor se deplasează în toate direcțiile și se bazează pe o specializare largă în conformitate cu scopul. Multă vreme s-a acordat multă atenție aderenței, capacității de încărcare și rezistenței la rulare a anvelopelor. Dezvoltatorii industriei anvelopelor lucrează la compoziția chimică, la creșterea duratei de viață a anvelopei și a siguranței mișcării vehiculului, a modelului benzii de rulare, la simplificarea producției și la îmbunătățirea performanței tehnice și economice a anvelopelor.
1817 - Baronul german Karl von Drais a inventat o bicicletă realizată în întregime din lemn. Putem spune că avea montate cauciucuri din lemn.
1844 - Charles Goodyear a descoperit procesul de vulcanizare a cauciucului, care a schimbat istoria anvelopelor de biciclete. Înainte de descoperirea procesului de vulcanizare, cauciucul era instabil deoarece nu și-a păstrat forma: a devenit prea moale pe vreme caldă și fragil pe vreme rece. Invenția lui Goodyear a transformat cauciucul într-un material moale, ideal pentru anvelopele de biciclete. De câțiva ani, anvelopele pentru biciclete sunt fabricate din cauciuc dur. Deși erau grele și nu asigurau o călătorie lină, erau totuși mai puternice decât precedentele. Astăzi încă mai găsești mai multe tipuri de anvelope din cauciuc dur.
1845 - Inginerul Robert Thompson din Anglia a primit un brevet pentru invenția sa. Anvelopa Thompson era formată dintr-un tub, care era făcut din bucăți de pânză impregnate cu cauciuc, iar anvelopa în sine era din piele, atașată de janta roții cu nituri. Thompson a numit această invenție roata de aer. Invenția ingenioasă a lui Thompson nu a fost un succes comercial și a fost uitată curând.
1870 - În Anglia, un inginer pe nume James Starley produce o bicicletă care folosește anvelope solide din cauciuc turnate montate pe roți de oțel.
1882 - Thomas B. Jeffrey, producător și inventator de biciclete, a primit un brevet pentru o anvelopă îmbunătățită. Inovația a fost că a topit un fir în cauciuc de-a lungul marginilor anvelopei, care l-a fixat ferm pe janta roții. Anterior, anvelopele de bicicletă erau atașate de marginea jantei folosind adeziv sau nituri, ceea ce era nesigur deoarece anvelopele se desprindeau adesea de pe jantă.
1887 - Un veterinar scoțian dezvoltă prima anvelopă pneumatică umplută cu aer din lume pentru tricicleta fiului său. Anvelopa Dunlop, pentru care a primit un brevet în 1888, are un furtun din piele care servește ca cameră interioară și partea exterioară a anvelopei cu o banda de rulare din cauciuc. Invenția sa a făcut posibil să mergi confortabil cu bicicleta. Astfel de anvelope au fost folosite până la inventarea unui tub separat.
1893 - August Schroeder și fiul său George Schroeder inventează o versiune îmbunătățită a supapei pentru reținerea și umflarea aerului din anvelope. Supapele de tocat sunt încă utilizate pe scară largă în industria anvelopelor pentru biciclete.
1911 - Philip Strauss a inventat o combinație în care era un tub de cauciuc umplut cu aer în interior și o anvelopă de cauciuc la exterior.
1933 - Inginerul și antreprenor german care a emigrat în America Ignaz Schwin a dezvoltat o anvelopă extinsă, care a dat naștere utilizării bicicletei în teren.
1978 - Lansarea primelor anvelope Turbo pliabile de înaltă calitate.
Anvelopele moderne pentru biciclete au fost utilizate încă din anii 1970, cu multe modificări și îmbunătățiri care vizează fiabilitatea și îmbunătățirea performanței atletice. Anvelopele moderne sunt proiectate punând un accent puternic pe aerodinamică, greutate redusă și materiale speciale care oferă eficiență și rezistență minimă în timpul conducerii. Odată cu apariția tehnologiei moderne și a designului asistat de computer, anvelopa de bicicletă continuă să evolueze.
Citește și pe acest subiect:
Sau luăm, de exemplu, perioada din 1951 până în 1956, când un grup de tineri bicicliști, aproximativ 20 de oameni din Franța, au încercat să dezvolte o bicicletă surprinzător de asemănătoare cu o bicicletă modernă de munte. A fost echipat cu un număr mare de inovații tehnice...
Este aproape imposibil să se determine inventatorul și locul invenției; teoria despre aceasta se bazează pe presupuneri și pe acele mici fragmente de informații care au supraviețuit până în zilele noastre. Cam la fel, deoarece este imposibil să se determine când și unde oamenii au învățat să folosească procesul de ardere...
1817 - Baronul german Karl von Drais a inventat o bicicletă realizată în întregime din lemn. Putem spune că avea montate cauciucuri din lemn...
Având un telefon mobil sau orice mijloc de acces la Internet, poți să vezi unde este o bicicletă gratuită în apropiere în zona ta și să faci o cerere pentru utilizarea acesteia înainte de a pleca de acasă. După aceasta, clientul primește un cod PIN...
Viteza și manevrabilitatea, dimensiunile mici și costul redus al bicicletei au jucat un rol în alegerea acestui tip de transport pentru echiparea patrulelor de poliție. O bicicletă are avantajele de a conduce în ambuteiaje, de a manevra între mașini, de a circula pe trotuare...
Vulcanizarea este una dintre operațiunile esențiale ale producției de cauciuc.
Inventatorul metodei de vulcanizare este considerat a fi americanul Charles Goodyear (1800-1860), care din 1830 încearcă să creeze un material care să poată rămâne elastic și durabil la căldură și la frig. A tratat rășina de cauciuc cu acid, a fiert-o în magnezie, a adăugat diverse substanțe, dar toate produsele sale s-au transformat într-o masă lipicioasă chiar în prima zi fierbinte. Descoperirea a venit la inventator din întâmplare.
În 1839, în timp ce lucra la Fabrica de cauciuc din Massachusetts, el a aruncat odată un bulgăre de cauciuc amestecat cu sulf pe o sobă fierbinte. Contrar așteptărilor, nu s-a topit, ci mai degrabă carbonizat, ca pielea. În primul său brevet, el a propus expunerea cauciucului la nitrit de cupru și aqua regia. Ulterior, inventatorul a descoperit că cauciucul a devenit imun la efectele temperaturii atunci când au fost adăugate sulf și plumb. După numeroase teste, Goodyear a găsit modul optim de vulcanizare; a amestecat cauciuc, sulf și pulbere de plumb și a încălzit acest amestec la o anumită temperatură, rezultând cauciuc care nu și-a schimbat proprietățile nici sub influența razelor solare, nici sub influența frigului. Caracteristica sa cea mai neobișnuită a fost elasticitatea sa.
La 15 iunie 1844, a brevetat o metodă de vulcanizare a cauciucului. Această invenție, potrivit multor istorici, l-a pus pe Charles Goodyear la egalitate cu alți mari creatori ai automobilului. Iar fenomenul deschis de transformare a cauciucului în cauciuc a fost numit în onoarea zeului focului Vulcan - vulcanizarea.
Pentru vulcanizarea cauciucului s-a folosit anterior doar sulful, dar apoi s-au propus multe substanțe care conțin sulf: alcaline sulfuroase, sulfură de calciu, sulfură de arsen, antimoniu, plumb, plumb de mercur, săruri de zinc, clorură de sulf etc. Astfel, procesul de vulcanizare a făcut posibilă utilizarea cauciucului în producție, ceea ce a dat impuls producției industriale de cauciuc și anvelope pentru automobile. Utilizarea cauciucului în industria anvelopelor a fost începută, fără să știe, de englezul Robert William Thomson, care în 1846 a inventat „roțile cu aer patentat” și de medicul veterinar irlandez John Boyd Denlob, care a întins un tub de cauciuc pe roata bicicleta fiului său tânăr.
Uzinele și fabricile pentru produse din cauciuc de uz casnic au început rapid să se înmulțească în întreaga lume, iar cererea de cauciuc a crescut foarte mult datorită dezvoltării transporturilor, în special în industria auto.
Cel mai mare producător de produse din cauciuc este compania americană Goodyear Tire and Rubber, cunoscută în primul rând pentru anvelopele sale de automobile. De asemenea, deține mărcile comerciale „Dunlop”, „Fulda”, „Kelly”, „Debica”, „Sava”. Istoria companiei a început în 1898 în SUA, când frații Frank și Charles Seiberling au fondat o companie producătoare de anvelope pentru biciclete și camioane în Arkona (Ohio). Istoria recentă a GoodYear este marcată, în primul rând, de apariția în 1992 a anvelopelor de ploaie Aquatread. Ideea împărțirii benzii de rulare cu o canelură centrală adâncă pentru un drenaj mai bun s-a dovedit a fi revoluționară. Compania este în prezent reprezentată pe șase continente. CoodYear își vinde anvelopele în 185 de țări. GoodYear este identificat cu o calitate necondiționată de înaltă și o poziție de lider în industria mondială a anvelopelor.
În Rusia, prima mare întreprindere din industria cauciucului a fost fondată la Sankt Petersburg în 1860, numită mai târziu „Triunghi” (din 1922 „Triunghi Roșu”). În urma lui, au fost înființate alte fabrici rusești de produse din cauciuc: „Kauchuk” și „Bogatyr” la Moscova, „Provodnik” la Riga și altele.
Astăzi, pozițiile de lider în volume de producție pentru toate tipurile de anvelope din Rusia sunt ocupate de companiile Sibur-Russian Tires, Nizhnekamskshina și Amtel-Vredestein (împreună 92,2% din producția totală).
Industria modernă a anvelopelor necesită o actualizare constantă a echipamentelor și tehnologiei, deoarece cerințele pentru anvelope cresc rapid. De exemplu, în anii 1980, anvelopele radiale pentru pasageri din categoria S (viteză până la 180 km/h) au fost una dintre realizările progresului tehnic, în anii 1990 au fost înlocuite cu anvelope din categoria H (viteză 210 km/h), iar în prezent Piața necesită anvelope categoria Z (240 km/h). Pentru astfel de viteze, eterogenitatea forței devine cel mai important factor operațional. Astăzi se folosesc materiale noi: snur textil de înaltă rezistență, snur metalic, noi tipuri de cauciuc și negru de fum, umpluturi cu acid silicic și alți aditivi chimici. În Rusia, numai fabricile de anvelope AK Sibur produc astfel de tipuri unice de produse de anvelope, cum ar fi anvelope din snur metalic cu snur metalic în cadru (tot din oțel), cuplaje anvelope-pneumatice pentru instalații de foraj, anvelope solide și anvelope superelastice.
