Synthetisch rubber begint tweede leven

Een nieuwe toepassing voor een oude uitvinding

Auto's met te lage bandenspanning krijgen niet alleen een slechte wegligging. De banden slijten ook veel harder, en belangrijker nog, het brandstofverbruik stijgt aanzienlijk. Wereldwijd gezien praat je dan al gauw over een verspilling van miljoenen liters per dag. Een recente uitvinding van ExxonMobil – op basis van een al héél oude - betekent een revolutie voor de wereldwijde bandenindustrie. Autobanden zullen lichter worden; bovendien zullen ze veel langer op de juiste spanning blijven en daardoor minder snel slijten, minder wrijvingsweerstand veroorzaken en dus ook zorgen voor aanzienlijk lagere brandstofkosten. En daarmee voor minder uitstoot van het broeikasgas kooldioxide.

BRON THE LAMP, 3-2007 | BEWERKING ARNE LASANCE | FOTO'S EXXONMOBIL

Butylrubber is een kleurloos tot lichtgeel materiaal, flexibel, water- en luchtdicht, het ruikt nauwelijks ergens naar en smaakt ook naar niets. Het werd in 1937 uitgevonden door onderzoekers van Standard Oil (vanaf 1972 Exxon) in een laboratorium in Linden, New Jersey. Deze synthetische rubber of elastomeer werd veel toegepast als iets luchtdicht afgesloten moest worden. In de jaren vijftig en zestig werd butylrubber 'gehalogeneerd' (dat wil zeggen dat een halogeen-atoom wordt gekoppeld aan een koolwaterstofverbinding) tot halobutyl. Dit maakte het mogelijk om het rubber te vulcaniseren, dat wil zeggen stijver te maken door toevoeging van zwavel en zuurstof.

Dankzij deze innovatie kon synthetisch rubber ook gebruikt worden in auto(binnen)banden. Sindsdien treffen we butylrubber daarnaast aan in plakband, landbouwchemicaliën, glasvezelonderdelen, afdichtingmateriaal, keukenplastics, smeermiddelen voor tweetaktmotoren, in papier, in toiletartikelen, als toevoegsel aan rubber, benzine en diesel, zelfs in kauwgum. Verder bevindt het zich in basketballen, wordt het toegevoegd aan smeerolie en benzines en dient het als klontermiddel om met olie vervuild water schoon te maken.

Een medewerker van ExxonMobil's Baytown-raffinaderij (Texas)
inspecteert een mengsel van butyl en nylon dat bestemd is voor
gebruik in banden. Banden waarin dit product is verwerkt,
zijn lichter, duurzamer en blijven langer op de juiste spanning.

Exxpro: juiste spanning, zuiniger rijden | Een band die minder lucht doorlaat blijft beter op spanning. Banden op de juiste spanning houden betekent niet alleen een veiliger weg ligging, ze slijten ook minder en geleidelijker. Bovendien verbruikt een auto aanzienlijk minder brandstof, als de banden de juiste spanning hebben. Op jaarbasis scheelt het al snel een hele tank.

Het nieuwe synthetische rubber, door de uitvinders van ExxonMobil Chemical Exxpro genoemd, kan eenvoudig gemengd worden met nylon, waardoor een unieke verbinding ontstaat, die de flexibiliteit en elasticiteit van rubber combineert met een nog grote luchtdichtheid. Exxpro maakt het mogelijk lichtere en duurzamer autobanden te maken, die minder rolweerstand hebben, minder hard slijten en veel langer de juiste bandenspanning houden dan de klassieke autobanden. Onnodig te zeggen dat het brandstofverbruik en de bijbehorende uitstoot van CO2 daardoor aanzienlijk verminderd kunnen worden.

Licht en dun als een boterhamzakje | Het nieuwe product, voluit Exxpro Nylon DVA, is gezamenlijk ontwikkeld door ExxonMobil en de Yokohama Tyre Company uit Japan. Exxpro bestaat uit bijzondere elastomeren, gebaseerd op een isobutyleen, dat sterk verwant is aan het oude butylrubber. Na jarenlang uitproberen van verschillende mengingen in tubeless banden wordt het eindproduct nu door meerdere bandenfabrikanten getest. 'Dit nieuwe synthetische rubber is in verschillende opzichten veel beter dan de klassieke kunstrubbers,' zegt Howeyong Hong, butyl-marketingmanager bij ExxonMobil Chemical in Houston. 'De meeste autobanden hebben tegenwoordig al wel een laagje halobutyl van binnen, van ongeveer 0.8 millimeter dik, maar dat weegt altijd nog ongeveer een kilo per band. Ons nieuwe materiaal Exxpro is zo dun en licht als een plastic zakje: dat betekent dat het 80% lichter is en veel minder lucht doorlaat.'

<Het gaat hier om een heuse wetenschappelijke doorbraak, waarschijnlijk de belangrijkste in de laatste vijftig jaar.>

Minder energieverbruik – ook in de productie | De productie van synthetische rubbers op basis van isobutyleen is altijd een complex en energievretend proces geweest. Zo werden butylrubber en het nieuwe Exxpro aanvankelijk geproduceerd bij een extreem lage temperatuur van ongeveer 100 graden onder nul. De bijbehorende koeling vrat energie. 'Onze R&D heeft nu ook een nieuw en bijzonder productieproces ontwikkeld dat ons in staat stelt butylrubbers, en dus ook het nieuwe Exxpro, in veel minder extreme omstandigheden te produceren,' aldus James Stokes, Technology Manager bij ExxonMobil Chemical in Houston. 'Het gaat hier om een heuse wetenschappelijke doorbraak, waarschijnlijk de belangrijkste in de laatste vijftig jaar. Daardoor kunnen we de productiecapaciteit in verschillende fabrieken enorm verhogen – we kunnen meer synthetisch rubber maken, met een veel lager energieverbruik.'

Blijvende hoofdrol | De Exxpro- elastomeren die in Baytown, Texas gemaakt worden, zullen in Pensacola, Florida, in een fabriek die dit jaar gereed komt met nylon gemengd worden en verwerkt tot een dunne film, die bij de bandenfabricage kan worden toegepast. De installatie in Florida zal klanten over de hele wereld bedienen. ExxonMobil heeft bovendien de butylproductie in Frankrijk en Japan uit gebreid.

Deze investeringen laten zien dat ExxonMobil na 70 jaar van ervaring met butylrubber vastbesloten is een hoofdrol te blijven spelen als leverancier van de wereldwijde bandenindustrie.

Zie verder:

Tips rond bandenspanning

Synthetisch rubber en WO II