Cao su có màu trắng nhưng vì sao lốp xe lại có màu đen?
Chúng ta đều biết thành phần chính của lốp xe là cao su, tuy nhiên, cao su có màu trắng nhưng vì sao lốp xe lại có màu đen?Lý giải tại sao lốp xe có màu đen?
Những năm đầu thế kỷ 20, nguyên liệu làm lốp xe chủ yếu là sắt. Tuy nhiên, do đặc điểm tính chất nên loại lốp này còn nhiều hạn chế như không đủ chịu lực khi chạy nhanh, gây tiếng ồn, khả năng ma sát không cao, nhanh bị m.òn , chai cứng.
Tới năm 1895, lốp cao su đầu tiên ra đời. Vì được làm bằng cao su tự nhiên nên những chiếc lốp xe ô tô này có màu trắng sữa.
Tuy nhiên, các nhà sản xuất nhanh chóng nhận ra lốp cao su nguyên chất không bền, hao m.òn rất nhanh. Đã vậy, lốp nguyên thủy sẽ cứng lại khi gặp trời lạnh và mềm ra khi trời nó.ng, dẫn tới việc nhanh chóng h.ỏng hóc và kém an toàn.
Lốp xe ô tô có màu đen để đảm bảo độ bền hơn.
Do đó, các nhà sản xuất bắt đầu thêm kẽm oxit, giúp tăng cường độ bền. Để cải thiện độ bám đường, các gai lốp đã được bổ sung. Với công nghệ này, lốp xe vẫn có màu trắng và xuất hiện trên nhiều chiếc xe hơi sang trọng.
Tuy nhiên, ch.iến tr.anh n.ổ ra, thế giới phải đối mặt với tình trạng thiếu kẽm oxit, vì được sử dụng cho đạn dược. Trong hoàn cảnh này, các nhà sản xuất lốp xe đã sử dụng muội than làm chất thay thế, không ngờ đây lại là một thành phần tuyệt vời được sử dụng cho đến tận ngày nay.
Lốp xe sử dụng muội than do Sidney Charles Mote và một nhóm các nhà khoa học tại Anh tìm ra vào năm 1904. Muội than là sản phẩm từ quá trình đ.ốt ch.áy không hoàn toàn dầu thô hoặc khí tự nhiên trong điều kiện thiếu khí oxy. Muội than giúp ổn định hơn 20 hợp chất hóa học, được thêm vào quá trình chế tạo lốp cao su để tăng độ đàn hồi, dẻo dai cũng như độ bền.
Muội than cũng giúp bảo vệ lốp xe khỏi tia cực tím – yếu tố khiến cao su nhanh chóng trở nên giòn và dễ p.hân h.ủy. Thêm vào đó, lốp sử dụng muội than cũng tản nhiệt ra ngoài thay vì giữ lại ở bên trong thân lốp, qua đó hạn chế tác động cực lớn của nhiệt độ lên độ bền cao su.
Đến năm 1915, sau một thời gian nghiên cứu, các nhà khoa học đã tìm ra một loại nguyên liệu pha trộn với cao su làm lốp xe giúp giảm sự mài m.òn và tăng tuổi thọ lốp xe 4-5 lần. Loại chất này là muội than (carbon black) được pha trộn với cao su và sợi bông. Trong đó, muội than chiếm 30% khối lượng lốp. Đây là lý do tại sao lốp xe màu đen.
Trong lịch sử, lốp xe đã có những màu nào?
Năm 1950, người ta còn sản xuất lốp xe với nhiều màu sắc khác b.ắt mắt ngoài màu đen như màu cam, đỏ, vàng…Tuy nhiên sau một thời gian sử dụng, những mẫu lốp xe màu sắc rực rỡ này lại bị khô cứng và bay màu.
Các nhà sản xuất phát hiện ra rằng, nguyên nhân khiến lốp màu nhanh h.ỏng hơn lốp đen là do cao su màu khi gặp các chất tổng hợp từ tầng ozone và tia hồng ngoại từ Mặt Trời sẽ xuất hiện các phản ứng hóa học làm tính chất của lốp bị biến dạng.
Do độ bền kém hơn lốp xe màu đen mà giá cả lại cao nên lốp xe màu nhanh chóng bi.ến m.ất.
Ngoài ra, nếu xét về tính thẩm mỹ, lốp xe màu đen so với những màu khác sẽ giúp xe trông sạch hơn, khó thấy các v.ết b.ẩn hơn.
Hiện nay, nhiều người sơn lại bên ngoài của lốp, sơn thành lốp hoặc vẽ màu lên các chữ cái trên lốp xe để chiếc xe của mình nổi bật trên đường, tuy nhiên về bản chất những chiếc lốp màu sắc đó vẫn có màu đen ngay từ đầu.
1001 thắc mắc: Vì sao lốp ô tô lại có màu đen
Những chiếc lốp xe màu trắng, vàng nhạt trông khá bắt mắt, tuy nhiên, nếu để một thời gian lâu thì chúng sẽ nhanh chóng bị khô cứng lại, bị biến màu và n.ứt rá.ch. Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng xuống cấp ở lốp là do cao su và các chất tổng hợp khác chịu tác động của ozone, một chất khí không mùi và tồn tại trong khí quyển.
Khi ozone kết hợp với tia tử ngoại trong ánh nắng mặt trời sẽ gây ra phản ứng hoá học, gây hại đến lốp xe po-ly-me. Và để khắc phục tình trạng này, các nhà khoa học đã phát minh ra một loại chất chứa phân tử bình ổn có tên gọi là “chất hấp thụ cạnh tranh”, chất này sẽ giữ và hấp thụ tia cực tím, chuyển thành dạng nhiệt phát tán vào môi trường. Và từ đó, phát minh này được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ sản xuất lốp. Ngoài ra, tất cả các nhà sản xuất lốp đều sử dụng cùng một chất hấp thụ là bột carbon đen, chất này chiếm tới 30% trong cấu tạo của lốp xe, có tác dụng chống bào m.òn vỏ lốp, hút tia cực tím và giúp cao su không bị nứt nẻ, làm tuổi thọ sản phẩm tăng đến 5 lần. Đó chính là lý do tại sao mọi lốp xe đều màu đen.
Cũng trong công nghiệp chế tạo lốp, các nhà sản xuất còn trộn thêm hợp chất dạng sáp khiến lốp sẽ co giãn khi chuyển động, khiến cho các phân tử sáp di chuyển tới bề mặt, tạo nên một lớp bảo vệ giữa không khí (chứa ôxi, ozone) và polime lốp, đây gọi là quá trình này phủ blooming.
Tuy nhiên, khi xe đậu trong một thời gian dài, quá trình blooming không được diễn ra do không có chuyển động của lốp, ozone và tia cực tím tiếp tục tấn công vào mặt lốp, khiến lốp nhanh chóng xuống cấp.
Bên cạnh đó, sau khi sử dụng một thời gian dài lốp xe thường ngả sang màu xám, lý do là vì chất hấp thụ này sẽ chịu ăn m.òn thay thế khi tác động với ozone và tia t.ử ngoại. Sau một thời gian, các-bon sẽ mất khả năng hấp thụ.
Xét theo thẩm mỹ, lốp màu đen còn giúp chiếc xe trông mạnh mẽ, hiện đại, không bám b.ẩn và phù hợp với tất cả màu sơn.
Theo VTC News, Tiền Phong
