Bildet over: Mønsteret skal fjerne alt som hindrer kontakt, det er adhesjon mellom vei og gummi som gir vinterdekk grep; her ser du nye Viking Contact 7. (Foto Continental)
Noen ganger er det best å være god nok, på flere områder. Tidligere nordisk teknisk sjef i gummifabrikken Continental, Frank Larsen, sa det slik: – En tikjemper må være nesten best i alt. Slik er det også med piggfrie vinterdekk: De må gi godt nok grep på is og snø, uten å bli for slitt på bar asfalt. Knepet ligger i gummiblandingen – der finmalt silisium (silika) står sentralt sammen med sot (kimrøk) og de ulike gummiblandingene i dekkets tverrsnitt, og i alle de lure knepene med oppbygning og materialvalg i sjiktene.
Av Stein Bekkevold
SBR og PIR
Dagens piggfrie vinterdekk er laget av syntetisk gummi som holder seg myk og fin i kulde, bedre enn naturgummi (kautsjuk). Dessuten tåler de uønsket kontakt med hydrokarboner som bensin, diesel og smøreolje – søl i garasjen og på bensinstasjonen. Det finnes to hovedtyper syntetisk gummi, styren-butadien-rubber (SBR) og poly-isopren-rubber (PIR). Continentals uviklingssjef professor doktor Burkhard Wies sier at de nå stort sett bruker SBR, i varianter SBR 1 og SBR 2.
I rå form og som vulkanisert – varmherdet med svovel – er SBR og PIR kjemisk sett lik kautsjuk. Både SBR og PIR viser god vedheft (sammenklebing), og andre verdifulle egenskaper i produksjonen når de bygges opp lag for lag – og begge gir trygg kjøring som ferdig produkt.
Dessuten gir de god hysterese når de kjøres. Dette er den fysiske evnen gummien har til å returnere energi til veibanen etter at dekket er knadd av kjøringen, noe som forbedrer veigrepet. Feil hysterese varmer opp gummien og sliter den ut, varmen går inn i gummien og blir der.
Det spesielle med SBR og PIR er: For det første forekommer nesten ingen avvik i egenskaper selv i storproduksjon, kvaliteten er jevnt høy. Det er enkelt å kontrollere polymeriseringen – og gummien inneholder ingen av de ikke-polymere, naturlige forbindelsene som finnes i naturgummi, kall dem forurensninger; rågummi er jo laget av saft fra gummitreet.
Det er viktig for dekkfabrikanten at det er enkelt og trygt å prosessere stoffet – da blir det billigere og bedre også for kunden. Denne mer pålitelige oppførselen består i at stoffene er ”snillere” i formene, de har for eksempel mindre varm-svelling enn kautsjuk.
Fine forhold for piggfritt også her. En blanding av hardkjørt snø og bar asfalt er det mange som møter vinterstid, som her i Karasjok. (Foto: Frank Williksen)
Adhesjon
Men: Hvordan kan du få noe grep på hard snø og glatt is med vinterdekk når du nesten ikke kan stå på beina?
Svar: Om du gnir to glassplater mot hverandre så luften mellom dem forsvinner og så holder bare i den ene, kan du se fenomenet adhesjon: Mystiske atomkrefter holder fortsatt platene sammen.
Adhesjon er ekstremt viktig i kraftoverføringen mellom vei og dekk. Jo mer gummi som kommer i kontakt med veien, desto bedre grep. Derfor er store, oppslissede klosser – myke i kulde – helt avgjørende, og der vinner syntetisk over kautsjuk.
Samtidig vil et godt mønster fjerne snø og smeltevann og gi stor kontaktflate. Kald-myk gummi gjør sålen elastisk slik at store gummiblokker får adhesiv kontakt.
Alt dette forklarte professor Wies en gang, hos Conti, der han i årevis var teknisk sjef og uviklingshøvding. Han sa også at adhesjon er tiltrekning mellom molekyler mens kohesjon er det som holder molekylene sammen. I dag er forkjellen mellom disse to fenomenene mer diffus.
En variant
PIR og SBR er kjemisk sett en foredlet variant av kautsjuk, men altså kunstig laget. Begges formel er C8H16. Dette er også sammensettingen i mange plantesafter, for kautsjuk sin del fra gummitreet Hervea Brasiliensis, men du finner den også i løvetannrot og i bartrær – da som terpen; du husker vel navnet navnet terpentin. Det ble brukt om naurlig fremstilt white spirit.
Den kjemiske forskningen på slutten av 1800-tallet og innover i 1900-årene var intens, og de oppdaget kjapt likheten mellom plantesaft og isopren. PIR ble patentert i 1909 av tyskerne Hoffmann og Harries. Flyindustrien var først ute med å bruke SBR og PIR-dekk på vinterstid. Rullebanen blir fort såpeglatt i kuldegrader med drivende snø.
Det blir nok vinter i år også. Lurt å være godt skodd på isete vei med piggfritt fra Finland. (Foto Nokian)
SBR i sommerdekk
Hovedforskjellen mellom vinter- og sommerdekk er sommerdekkenes enda større innhold av SBR. SBR er basert på de to plasttypene (elastomerene) styren og butadien som blir sam-polymerisert.
SBR har høy slitefasthet og god aldringsstabilitet når gummien er kjemisk beskyttet, og tåler da UV-lys og kjemikaliesøl. Årlig brukes rundt 6 millioner tonn verden over.
I over halvparten av alle sommerdekk brukes også mye SBR, da sammen med butanvarianter, EPDM, nitrilgummi, silika og sot.
SBRs egenskaper kan justeres med blandingsforholdet mellom de to elastomerene: Mye styren gir hardere gummi, som i sommerdekk, mens mer butadien gir mykere gummi, i piggfrie vinterdekk.
Piggdekk da?
Ja: Bor du et sted med mye glatt vinterføre, med lite bar asfalt, vil jo sikkerheten kunne øke med piggdekk. Pigg i byen er stort sett unødvendig, det motsatte er som de fleste vet, tilfelle utenfor byene. Men de fleste av oss kommer langt med piggkjetting og sånt om været er skikkelig ille.
Problemet med pigg på bar asfalt er dårligere veigrep og økt forurensning på grunn av asfalt- og steinstøv. Steinstøv? Ja, for i asfalt er det over 50 prosent småstein – en viktig årsak til skadelig svevestøv. De kan jo ikke vaske veiene i ett sett heller ….
Når vei- og føreforhold ser slik ut, vil piggfrie vinterdekk gjøre en god jobb. (Foto: Frank Williksen)
