Що таке гума: з чого роблять, сфери застосування

Гума – широко відомий матеріал, який застосовується практично у всіх сферах людського життя. Медицина, сільське господарство, промисловість не можуть обійтися без цього полімеру. У багатьох виробничих процесах також використовується гума. З чого роблять цей матеріал і в чому його особливості, описано в статті.

Що таке гума

Гума являє собою полімер з високою еластичністю. Його структура представлена хаотично розташованими ланцюжками вуглецю, скріплені атомами сульфуру. В нормальному стані вуглецеві ланцюги мають скручений вигляд. Якщо гуму розтягнути, ланцюжки вуглецю розкрутяться. Здатність розтягуватися і швидко повертатися в колишню форму зробила незамінним у багатьох сферах такий матеріал, як гума.


З чого роблять її? Зазвичай гуму отримують шляхом змішування каучуку з вулканизирующим речовиною. Після нагрівання до потрібної температури суміш загусає.

Відмінність каучуку від гуми

Каучук і гума – високомолекулярні полімери, отримані натуральним або синтетичним способом. Ці матеріали відрізняються фізико-хімічними властивостями і способами виробництва. Натуральний каучук являє собою речовина, виготовлене з соку тропічних дерев - латексу. Він випливає з кори при її пошкодженні. Синтетичний каучук одержують шляхом полімеризації стиролу, неопрену, бутадієну, ізобутилена, хлоропрена, нітрилу акрилової кислоти. При вулканізації штучного каучуку утворюється гума. З чого роблять різні типи каучуків? Для окремих видів синтетичних матеріалів застосовують органічні речовини, що дозволяють отримати матеріал, ідентичний натуральному каучуку.

Властивості гуми

Гума є універсальним матеріалом, який володіє наступними властивостями:

Висока еластичність – здатність до великих зворотних деформацій в широкому діапазоні температур.

Пружність і стабільність форм при малих деформаціях.

Аморфність – легко деформується при незначному натисканні.

Відносна м'якість.

Погано поглинає воду.

Міцність і зносостійкість.

В залежності від типу каучуку гума може характеризуватися водо-, масло-, бензо-, термостійкість і стійкість до дії хімічних речовин, іонізуючих та світлових випромінювань.

Гума з часом втрачає свої властивості і втрачає форму, що проявляється руйнуванням і зниженням міцності. Термін служби гумових виробів залежить від умов використання і може становити від декількох днів до декількох років. Навіть при тривалому зберіганні гума старіє і стає непридатною до експлуатації.

Виробництво гуми

Гума виготовляється методом вулканізації каучуку з додаванням сумішей. Зазвичай 20-60% маси перероблюваної становить каучук. Інші компоненти гумової суміші – наповнювачі, вулканізуючих речовини, прискорювачі, пластифікатори, противостарители. До складу маси можуть також додаватися барвники, запашні речовини, модифікатори, антипірени та інші компоненти. Набір компонентів визначається необхідними властивостями, умовами експлуатації, технологією використання готового гумового виробу та економічними розрахунками. Таким способом створюється високоякісна резина.
З чого роблять гумові напівфабрикати? Для цієї мети на виробництвах застосовується технологія змішування каучуку з іншими компонентами в спеціальних змішувачах або вальцях, призначених для виготовлення напівфабрикатів, з подальшою порізкою та розкроюванні. У виробничому циклі використовуються преси, автоклави, барабанні та тунельні вулканізатори. Гумової суміші надається висока пластичність, завдяки якій майбутній виріб набуває необхідну форму.

Вироби з гуми

На сьогоднішній день гума використовується в спорті, медицині, будівництві, сільському господарстві, на виробництві. Загальна кількість виробів, виготовлених з гуми, перевищує більше 60 тис. різновидів. Найбільш популярні з них - ущільнювачі, амортизатори, трубки, сальники, герметики, прогумовані покриття, облицювальні матеріали. Вироби з гуми масово використовуються у виробничих процесах. Цей матеріал також незамінний у виробництві рукавичок, взуття, ременів, непромокаючої тканини, транспортних стрічок. Велика частина виробленої гуми використовується для виготовлення шин.

Гума у виробництві шин

Гума є основним матеріалом у виробництві автомобільних шин. Цей процес починається з приготування гумової суміші з натурального і синтетичного каучуку. Потім до гумовій масі додається силіка, сажа та інші хімічні компоненти. Після ретельного перемішування суміш відправляється по конвеєрній стрічці в піч. На виході виходять гумові стрічки певної довжини. На наступному етапі відбувається обгумовування корду. Текстильний і металевий корд заливається гарячою гумової масою. В такий спосіб виготовляється внутрішній, текстильний і брекерний шар шини. З чого роблять гуму для шин? Всі виробники автомобільних шин використовують різні рецептури і технології виготовлення гуми. Для додання готовому виробу міцності і надійності можуть додаватися різні пластифікатори і підсилюють наповнювачі. Для виробництва шин використовують натуральний каучук. Його додавання в гумову суміш зменшує нагрівання покришки. Більшу частину гумової суміші займає синтетичний каучук. Цей компонент надає шинам пружність і здатність витримувати великі навантаження.