У красного спорткара, белого фургона и ярко-жёлтого такси есть общая деталь: чёрные шины. К этому цвету мы настолько привыкли, что он кажется естественным свойством резины. Но белая резина тоже существует, в том числе в автомобильных покрышках. Чтобы разобраться с цветом, придётся заглянуть в состав шинной смеси.
Шина выглядит как довольно простое резиновое кольцо. В действительности это сложная конструкция. В её производстве используются натуральный и синтетический каучук, наполнители, металлические усилители, текстиль и другие материалы. У каждого своя задача: одним нужно обеспечивать эластичность, другим помогать конструкции выдерживать нагрузки. Michelin описывает состав и устройство современной шины как сочетание множества компонентов с разными функциями.
Рецептура здесь имеет принципиальное значение. Каучук служит основой резиновой смеси, но свойства готового материала зависят и от того, что к нему добавили. Среди таких добавок есть технический углерод, известный также как техническая сажа. Именно он придаёт привычным автомобильным шинам чёрный цвет.
Название «сажа» легко вызывает неправильную картинку: будто в резину подмешивают случайную копоть. Технический углерод получают в контролируемом промышленном процессе. Его частицы соединены в небольшие образования, которые называют агрегатами. Производитель Cabot отдельно подчёркивает, что этот материал отличается от сажи, возникающей как нежелательный побочный продукт горения.
Для шин особенно важна его способность усиливать резину и повышать долговечность протектора. Причём технический углерод бывает разным: структура его частиц и свойства поверхности позволяют получать материалы с различными характеристиками. Поэтому для инженера это целое семейство добавок, из которого выбирают подходящие варианты. Эти функции описаны в техническом обзоре Cabot.
Количество добавки тоже впечатляет. По данным Continental за 2024 год, содержание технического углерода в легковой шине компании составляло от 15 до 20 процентов в зависимости от модели. Это заметная доля материала, а не символическая щепотка красителя.
Чёрный цвет сопровождал распространение усиливающих наполнителей. Например, Continental относит первое применение технического углерода в собственных шинах к 1926 году. Компания связывает этот шаг с улучшением прочности, долговечности и сопротивления истиранию. В её исторической хронологии переход даже обозначен как момент, когда шины стали чёрными.
Важная оговорка: 1926 год относится именно к истории Continental. Это не общая дата, когда все производители мира одновременно сменили рецептуру.
Белая резина действительно применяется в шинах. Continental, например, описывает изготовление белых боковин и белых надписей с использованием соответствующей резиновой смеси. Значит, сам материал не обречён быть чёрным.
Однако для дорожной шины важен не только желаемый оттенок. Технический углерод включают в смесь ещё при производстве. Его работа не ограничивается внешним видом, поэтому подбор другого состава требует учитывать и поведение шины на дороге.
При этом у инженеров есть и другие наполнители. Один из важнейших, диоксид кремния, часто фигурирует под названием «силика». Он помогает настраивать свойства смеси; в частности, Michelin указывает на его роль в снижении сопротивления качению. Современная рецептура гораздо сложнее, чем «каучук плюс чёрный порошок».
Меняется и происхождение самого наполнителя. Восстановленный технический углерод можно получать при переработке отслуживших шин с помощью пиролиза. В июле 2024 года Continental сообщала об использовании такого восстановленного материала во всех вновь выпускаемых шинах для вилочных погрузчиков на заводе в Корбахе.
Так что знакомый цвет скрывает гораздо больше, чем кажется. За ним стоят подбор наполнителей, требования к износу и работа над повторным использованием сырья. Чёрная шина стала привычной благодаря свойствам её состава, а цвет оказался самым заметным следствием этого выбора.
Плитка может изменить блеск, хруст и ощущение во рту без единой новой добавки. Разбираемся, что…
В море Уэдделла обнаружили нерестилище, насчитывающее, по оценке учёных, около 60 миллионов активных гнёзд. Как…
Тонкие белые нити на мёртвой древесине появляются благодаря сочетанию мороза, воды и грибной активности. Разбираемся,…
В 1853 году гости Хокинса поужинали в конструкции игуанодона. За странным застольем скрывались реклама нового…
У некоторых хитонов сотни глаз встроены прямо в защитные пластины. Их арагонитовые линзы формируют изображения,…
В 1843 году Анна Аткинс начала книгу, которую печатало солнце. История синих водорослей, ручного тиража…
