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“狗尿会腐蚀轮胎从而导致爆胎”无科学依据

2011/12/20 来源:果壳网
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导读
在各大汽车网站、论坛里,都有“狗尿腐蚀轮胎”的文章和讨论,更有节目制作了实验视频《极度测试——狗尿对轮胎的危害》。看起来好像是那么回事,但实际上经不起推敲。

流言: 狗尿对轮胎的危害是非常大的!小区里的车辆轮胎,相当一部分会天天被狗尿光顾。轮胎尿迹斑斑气味难闻,表面看似卫生问题,其实远不是这样简单,因为狗尿对轮胎和轮毂都有很强的腐蚀作用。轮胎的侧面是最薄弱的地方,而狗恰好都尿在此处,使得轮胎表面上虽然看着还可以,内部却已经很脆弱了。当我们在高速公路上疾驰时,很有可能就是因为哪只狗狗进行的一次狗式标记——一泡尿而发生爆胎,威胁到我们的生命安全。

真相:在各大汽车网站、论坛里,都有“狗尿腐蚀轮胎”的文章和讨论,更有节目制作了实验视频《极度测试——狗尿对轮胎的危害》。看起来好像是那么回事,但实际上经不起推敲。

狗尿所含的物质既不能与橡胶发生反应,它的酸碱度也不足以对橡胶产生腐蚀作用,老化作用几乎可以忽略不计。而轮胎表面的橡胶主要起到耐磨和减震的作用,真正对强度起决定性作用的是胎体内部的增强纤维织物等,不会因为外层橡胶的老化而爆胎。此外,由于汽车轮毂表面均经过抗腐蚀处理,对强酸强碱都有一定的抵抗作用,所以我们完全不用为狗狗的圈地行为反应过度。

橡胶轮胎抗老化

橡胶的种类很多,从天然橡胶(主要是聚异戊二烯)到各种合成橡胶(如丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等等),几乎都可以用于橡胶轮胎的生产。橡胶在制成轮胎之前,都要经过交联(也叫硫化)的过程——简单说就是用化学键把橡胶的长链分子连接起来,使之从宏观上几乎可以看作是一整个大分子。这个过程使得橡胶轮胎的化学性质十分稳定,具有较高的强度、弹性、耐磨性和抗老化性能。

当然,橡胶分子不是金刚石,其中的化学键并非坚不可摧。对橡胶来说,真正有杀伤力的是一些带能量的射线,比如紫外线。紫外线可以将分子链打断,降低橡胶的强度,橡胶的老化也主要因此而来。

为了延缓老化的发生,轮胎所使用的橡胶材料会添加炭黑等助剂(因此轮胎都是黑色的)以吸收紫外线,同时炭黑还可以起到补强作用,使轮胎具有足够的使用硬度。由于狗尿当中显然没有高能射线,因此与紫外线相比,狗尿根本不会对轮胎的老化产生任何影响。

橡胶轮胎耐腐蚀

除了抗老化,轮胎还具有优异的耐腐蚀性能——橡胶本身就非常耐腐蚀,比如在工业生产中,酸洗生产线往往采用橡胶内衬,强酸强碱操作的防护手套也是橡胶的(下图)。

强酸强碱橡胶防护手套

虽然没有找到直接对轮胎橡胶进行的耐腐蚀实验,不过曾有人对密封橡胶做过此类研究。研究者使用3种密封橡胶(加氢丁腈橡胶),分别在23℃下、在浓度为30%的氨水中浸泡28天,随后发现其断裂伸长率(用以衡量材料韧性的指标)最高仅下降了18%(这三种橡胶的此项性能平均高达400%,下降18%后仍高达300%以上);而在70℃下、浓度为3%的硫酸中浸泡28天后,其断裂伸长率最高仅下降了17%,这说明它们具有很强的耐化学腐蚀性。一般认为,轮胎橡胶的质地比密封橡胶更为紧密,其耐化学腐蚀性也会比研究中所使用的橡胶更强。

狗尿的最主要成分是水,此外还有少量的尿酸和尿素,使得狗尿的pH值一般在5.4-8.4之间(pH值用来表示水溶液中的氢离子浓度)。而上文实验所用的3%硫酸的氢离子浓度约为0.6摩尔/升,至少是狗尿的15万倍;而30%氨水的pH约为11,碱性亦高出狗尿数百倍。可见狗尿的腐蚀能力对轮胎橡胶来说是多么微不足道。

一些常见物质的pH值

除了酸碱度如此之低,狗尿在轮胎表面的停留时间也很短,能够有效存留的量就更少了——即使随着水分的挥发浓度略有上升,但是在橡胶密实稳定的分子面前,其作用几乎可以忽略。

爆胎,其实另有隐情

流言提到轮胎的侧面是最薄弱的地方,而狗恰好都尿在此处,很有可能因为狗尿而在驾驶中发生爆胎,威胁到生命安全。会有这样的猜测,说明始作俑者对轮胎并不十分了解。

典型的轮胎外胎结构

图中可以看出,侧边的橡胶层确实比较薄,但这可不是轮胎的阿喀琉斯之踵,爆胎也和侧面腐蚀无关。

实际上,爆胎与轮胎内胎(有些一体轮胎没有单独的内胎,是将内胎和外胎复合在一起了)的关系更密切。内胎的作用是充盈一定压力的气体并保证气体不会在使用中泄露,以达到减震的效果,常使用气密性好的丁基橡胶和氯丁橡胶。但内胎一般较软,强度较低,在应力作用时容易撕裂,发生爆胎,所以必须有外胎的保护。

而提供保护的外胎,强度是由带束层和帘布层(一般由高强度聚合物纤维织物甚至钢丝组成)提供,外层橡胶的作用主要是耐磨。所以,轮胎外胎都设定有磨损线,提示磨损情况,防止磨损过度伤及内胎而引起爆裂。

至于轮胎侧面,因为不接触地面,所以没有磨损的风险,跟爆胎也就关系甚远了。再加上狗尿没有渗透到内胎的可能性,也就不会因为直接接触到内胎而导致爆胎。

相比过度磨损,轮胎欠压导致的爆胎更容易被人忽视,更可能因为对这类爆胎的原因不了解,而往狗尿上找理由。当轮胎欠压却做高速运动时,橡胶内部会大量生热,导致轮胎温度升高,而高温下橡胶的力学性能会急剧下降,强度降低,从而发生爆胎。 经常检查胎压和轮胎磨损,及时充气和更换轮胎才是有效预防爆胎的措施,比提防狗尿意义大得多。

结论:谣言粉碎。 从安全角度考虑,各位车主们完全不用为狗狗到此一游的标志性动作大动干戈,经常检查轮胎胎压和磨损情况才是预防爆胎,最大限度保证行车安全的关键。

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