Guma – rozciągliwy materiał , elastomer chemicznie zbudowany z alifatycznych łańcuchów polimerowych (np. poliolefin ), które są w stosunkowo niewielkim stopniu usieciowane w procesie wulkanizacji . W przemyśle, terminem "guma" obejmuje się czasami w uproszczeniu wszystkie rodzaje stałych elastomerów.

Dalsza część artykułu odnosi się do gumy w ścisłym znaczeniu, tj. zbudowanej z poliolefin.

Własności fizyczne

Guma w ścisłym znaczeniu nie jest odporna na wysoką temperaturę i pali się wydzielając czarny, gryzący dym . Jest nieprzepuszczalna dla wody. Guma może być elastyczna w zakresie temperatur od -60 do 220 °C . Jednak w praktyce poszczególne gatunki gumy spełniają ten wymóg tylko w niewielkim zakresie temperatur. Oznacza to, że w zależności od przewidywanej temperatury pracy urządzenia należy zmieniać rodzaj zastosowanej gumy. Przykładem mogą być tutaj letnie i zimowe opony samochodowe. Guma może się rozciągnąć aż 12 razy, nim zostanie zerwana. Wytrzymałość na rozciąganie dla gumy to od 2,5 do 50 MPa . Gęstość gumy waha się w granicach od 1,1 do 2 i wiecej g / cm ³.

Rodzaje gumy

Przemysł chemiczny wytwarza ogromną ilość rodzajów gumy. Poprzez mieszanie szeregu polimerów tworzących medium oraz bardzo różnorodnych wypełniaczy można uzyskać materiały o całkowicie przeciwstawnych własnościach. W zależności od użytych surowców rozróżnia się gumę naturalną produkowaną z kauczuku otrzymywanego z żywicy drzewa Hevea brasiliensis - lateksu , zawierającą cis-poliizopren oraz gumę syntetyczną produkowaną z polibutadienu i innych syntetycznych poliolefin .

Produkcja gumy

Prawie każdy gatunek gumy otrzymuje się z kauczuku poprzez wulkanizację . Kauczuk składa się z ułożonych obok siebie bardzo długich łańcuchów poliolefin. Wulkanizacja powoduje tworzenie się stosunkowo niewielkiej liczby mostków chemicznych między tymi łańcuchami, na skutek czego powstaje przestrzenna sieć.

Proces sieciowania musi być dokładnie kontrolowany, gdyż gęstość występowania mostków chemicznych decyduje o własnościach mechanicznych produktu. Ze wzrostem stopnia usieciowana zmniejsza się elastyczność i wzrasta wytrzymałość na zerwanie. Przy zbyt dużym stopniu usieciowania materiał traci własności elastyczne i staje się duromerem . Duromery otrzymane z kauczuków poliolefinowych nazywa się ebonitem . Większość gum jest usieciowana w 1 do maksymalnie 8% molowo , co oznacza, że przy 1 do 8% merów występują mostki sieciujące.

Współczesna guma często jest łączona z innymi materiałami np. siatkami stalowymi tworząc kompozyty . Przykładem może być tutaj opona samochodowa , która stanowi bardzo zaawansowany wyrób nowoczesnej technologii.

Wyroby gumowe

Z gumy produkuje się ogromną ilość wyrobów, m.in. dętki i opony , uszczelki , przewody elastyczne, taśmy przenośnikowe, elementy amortyzujące, odzież i obuwie wodoodporne oraz ochronne (np. kalosze , maska przeciwgazowa ), rozmaity drobny sprzęt elastyczny.

Guma w środowisku naturalnym

Guma syntetyczna rozkłada się w naturalnym środowisku przez całe dziesięciolecia. Wyrzucanie wyrobów gumowych poza wysypiskami śmieci powoduje bardzo duże straty ekologiczne . Guma może być utylizowana przez spalanie w specjalnych piecach .

Nietypowe zastosowania

Guma została wykorzystana jako paliwo rakietowe przez samolot kosmiczny SpaceShipOne . Zamiast narażać się na eksplozje ciekłego paliwa jak np. wodór , konstruktorzy skorzystali z gumy. Nie trzeba było tłoczyć do zbiornika sprężonego płynu. Gumę ułożono w środku w postaci odpowiednich pakietów.

Widocznym efektem takiego podejścia byli widzowie, którzy mogli podejść do statku kosmicznego tuż przed startem. Kiedy w latach 60. XX wieku pierwsze amerykańskie pojazdy startowały w kosmos , pilot był jedynym człowiekiem w promieniu setek metrów od rakiety. Obsługa obserwowała start w bunkrze, bo eksplozja paliwa i utleniacza byłaby bardzo niebezpieczna.

Zobacz też

• lateks
• tworzywa sztuczne
• guma do żucia
• gumoza
• guma roślinna
• materiałoznawstwo