6.3 Гуми

Гумами називають високоеластичні матеріали, виготовлені з каучуків (натуральних і синтетичних) з добавками сірки й інших елементів для зв'язки.

Каучуки – це полімери з лінійною, або розгалуженою структурою макромолекул. Процес переробки каучуків у гуму називається вулканізацією. При цьому процесі структура макромолекул переходить в сітчасту форму. Ступінь сітчатості полімеру залежить від кількості сірки, що додається. Відповідно з цим змінюються й еластичні властивості гуми. При додаванні 5–10 % сірки утворюється рідкосітчата структура каучуків і отримується звичайна еластична гума. Якщо ж добавки сірки досягають 30 %, формується густосітчата структура, еластичні властивості зникають, і утворюється твердий матеріал, який називають ебонітом.

При вулканізації, крім сірки, додають прискорювачі (полісульфіди, оксиди свинцю й ін. добавки), а також пластифікатори (стеарин, вазелін, рослинні масла), антиоксиданти, що сповільнюють процес старіння (віск, парафін) і наповнювачі (крейда, тальк, стара здрібнена гума) для здешевлення вартості гуми.

Маркуються гуми початковими буквами каучуків, що є їх основою: НК– натуральний каучук, СКБ – синтетичний бутадієновий каучук, СКС – бутадієн-стірольний каучук, СКН – бутадієн-нітрильний каучук, СКИ – ізопреновий каучук. Міцність різних марок гуми коливається від 5–8 до 40–42 МПа, а еластичність від 700–800 до 350–400 %, відповідно.

За призначенням гуми діляться на гуми загального й спеціального призначення. Гуми загального призначення працюють у воді, на повітрі, у слабких розчинах лугів і кислот. Температурний інтервал їхньої роботи для різних марок змінюються від –50 до +130 ºС. До гум загального призначення відносять НК, СКБ, СКС, СКИ. З них виготовляють шини, ремені, транспортерні стрічки, ізоляцію кабелів, різні гумовотехнічні вироби. Гуми спеціального призначення ділять на маслобензостійкі, хімічностійкі, теплостійкі й хімічнотермостійкі. До маслобензостійких гум відносять:

1) наірит (назва торговельної марки хлоропренових каучуків). Його σ_в=20–25 МПа, δ = 750 %, робоча температура від –35 ºС;

2) СКН – бутадієн–нітрильний каучук, робочі температури від –45 до 130–170 ºС, σ_в = 26 МПа.

До хімічностійких гум відносять тіокол (гума на основі полісульфідного каучуку), робоча температура від –40 до 60ºС, висока стійкість стосовно лугів і кислот. Теплостійка гума СКТ – на основі кремнійорганічних канчуків має міцність від 3 до 8 МПа, δ = 350 %, але інтервал її робочих температур від –70 до 250 – 300 ºС. Хімічно термостійка гума – СКФ (на основі каучуків, які містять фтор) – стійка в мастилах і різних розчинниках при температурах до 300ºС, допускає безпосередній контакт із агресивними середовищами.

Література: 1, 3.

Питання до контрольної роботи за темою 6

1. Які способи одержання полімерів найбільш широко використовують при виробництві пластмас, і чим вони відрізняються?

2. Які види пластмас відносять до термопластичних, а які – до термореактивних?

3. Які полімери є вихідною сировиною при одержанні гум? Як розрізняють гуми за призначенням?

4. Яка форма наповнювачів використовується в термореактивних пластмасах?

5. Для чого в пластмаси вводять стабілізатори?