Гумові матеріали

Гумою називається продукт спеціальной обробки (вулканізації) суміші каучука і сірки з різними добавками. Гума має такі характерні властивості:

– висока еластичність – відносне видовження досягає 1000%;

– мала стискаємість;

– висока стійкість до зношення;

– газо- і водонепроникність;

– хімічна стійкість;

– високі діелектричні властивості;

– невелика густина.

Завдяки цим властивостям гумові матеріали широко застосовують для:

– амортизації і демпфування;

– ущільнення і герметизації;

– захисту деталей машин від хімічного впливу оточуючого середовища;

– виготовлення шлангів, покришок і камер коліс літаків, автотранспорту, тракторів.

Основою будь-якої гуми є каучук – натуральний чи синтетичний, який визначає властивості гумового матеріалу. Для покращення фізико-механічних властивостей гуми до їх складу вводяться різні добавки: вулканізуючі речовини, прискорювачі вулканізації, наповнювачі, пластифікатори, протистарителі, регенерат.

До вулканізуючих речовин (вулканізаторів) належать сера, селен, пероксиди. Ці речовини визначають пластичність гуми. М’які гуми містять 1…3%, а тверді – 30…35% сірки. Процес хімічного з’єднання каучуку з сіркою називається вулканізацією.

Прискорювачі вулканізації – це полісульфіди, оксиди свинцю, магнію у кількості 0,5…5%. Ці речовини додають у суміш для скорочення часу і зниження температури вулканізації.

Наповнювачі поділяють на активні, неактивні і спеціальні. Для підвищення міцності гуми вводять активні наповнювачі – сажу, оксиди кремнію або титану та ін.. До неактивних наповнювачів відносяться тальк, крейда. Їх вводять для здешевлення гуми.

Пластифікатори застосовують для полегшення змішування компонентів суміші та підвищення еластичності гуми. Для цієї мети застосовують парафін, вазелін, стеаринову кислоту, дібутілфталат, рослинні олії та ін.

Антистарителі – це речовини, які уповільнюють процесс старіння гуми. Таку функцію виконують парафін, віск тощо.

Регенерат – це продукт переробки гумових виробів і відходів гумового виробництва. Використання регенерату знижує вартість гуми і її схильність до старіння.

Гумові матеріали за призначенням поділяються на гуми загального призначення, спеціального призначення, теплостійкі, стійкі до зношення.

До групи гумових матеріалів загального призначення належать гуми, які отримують при вулканізації таких каучуків:

– натурального (НК) - (С5Н8)n;

– синтетичного бутадієнового (СКБ) - (С4Н6)n;

– бутадієнстирольного (СКС);

– синтетичного ізопренового (СКІ) - (С5Н8)n.

До групи гумових матеріалів спеціального призначення належать вулканізати таких каучуків:

– хлоропренового (наїріт) – (CH2 = CCl – CH = CH2);

– бутадієннітрільного (СКН) – (-CH2 – CH = CH – CH2 – CHCN-);

– полісульфідного (-CH2 – CH2 – S2 – S2-).

Теплостійку гуму отримують при вулканізації синтетичного теплостійкого каучука (СКТ) з хімічною формулою … – Si(CH3)2 – О - Si(CH3)2 - …, а стійку до зношення гуму – при вулканізації поліуретанового каучука (СКУ).

Література

1. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. – М.: Машиностроение, 1990. – 528с.

2. Гуляев А.П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1986. – 544с.

3. Материаловедение и технология металлов. /Г.П. Фетисов, М.Г.Карпман, В.М.Матюнин и др. – М.: Высш.шк., 2001. – 638с.

4. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. М.: Металлургия, 1983. – 384с.

5. Мозберг Р.К. Материаловедение. М.: Высш.шк., 1991. – 448с.

6. Материаловедение /Б.Н.Арзамасов, И.И.Сидорин, Г.Ф.Косола-пов и др. – М.: Машиностроение, 1986. – 384с.

7. Большаков В.І., Береза О.Ю., Харченко В.І. Прикладне матеріалознавство. – РВА «Дніпро-VAL», 2000. – 290с.

8. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металоведение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. – М.: Металлургия, 1972. – 480с.

9. Попович В.В., Попович В.В. Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: Підручник. – Львів: Світ, 2006. – 624 с.

Дата добавления: 2014-11-29