Гума
Гу́ма,[1][2] також ґу́ма[3][4][5][6] (лат. gumma),[7] розм. рези́на[8] (через рос. резина з фр. résine)[7] — продукт вулканізації композицій на основі каучуку; матеріал, необхідний для виробництва різноманітних виробів — від автомобільних шин до хірургічних рукавичок. Головна перевага гуми — її еластичність. Вона може розтягуватися й гнутися, а потім приймати початкову форму. Гума може бути як і м'яка, так і тверда. Натуральну гуму виробляють з особливої рідини — латексу, який одержують із соку каучукового дерева. Батьківщина каучукового дерева — Центральна та Південна Америка. Сьогодні його вирощують на плантаціях у теплих країнах по усьому світу, зокрема й у Південно-Східній Азії. Після Другої світової війни з нафти хімічним шляхом одержали синтетичну гуму, яка набула широкого застосування. Зараз частка синтетичної гуми становить дві третини світового виробництва гуми.
Для виготовлення гуми натуральний або синтетичний каучук слід переробити, додавши до нього сірку. Цей процес називають вулканізацією. Одержаний матеріал є міцнішим та еластичнішим за каучук-сирець. Для більшої міцності до гуми додають тканини або металеві дроти (у виробництві автомобільних шин).
Понад половину виробленої гуми витрачають на автомобільні шини. Крім шин, із гуми виробляють взуття, одяг, рукавички, труби, гумки, тенісні м'ячі, прокладки клапанів для герметизації трубопроводів і двигунів. Гума знайшла дуже широке застосування у промисловості. Сучасна гумотехнічна промисловість виготовляє з гуми приблизно 40 тисяч найменувань виробів. Найбільш поширена галузь гумового виробництва — шинне виробництво. 2/3 каучуку йде на виготовлення шин. Від якості шин помітно залежить розвиток таких важливих галузей як автотракторна промисловість, автотранспорт, авіація, сільське господарство, будівництво та ін. Шинні заводи являють собою величезні промислові підприємства з високим ступенем механізації і автоматизації виробництва. Україна має два шинних заводи — Дніпропетровський і Білоцерківський.
Найважливішим компонентом гуми є натуральний або синтетичний каучук, від якого залежать основні властивості гумового матеріалу. Для поліпшення властивостей гуми до її складу крім каучуку додають вулканізатори, зміцнювачі, пластифікатори, барвники, стабілізатори та інші компоненти.
Вулканізатори (сірка, селен, іноді пероксиди) додаються в кількості 1-5 %. Внаслідок певних хімічних реакцій вулканізатора з каучуком утворюється високоеластична гума. Якщо масову частку сірки в сирій гумі довести до 30 і більше %, то утворюється твердий нееластичний матеріал ебоніт, який використовують як ізолятор в електротехніці. Вулканізацію можна активізувати оксидами магнію, свинцю, цинку та ін.
Зміцнювані — дрібнодисперсні порошки сажі, оксиду кремнію або оксиду цинку — додають для підвищення міцності, твердості та стійкості гумових виробів. Для відповідальних гумових виробів (шини, шланги високого тиску, привідні паси та ін.) використовують волоконні зміцнювані із синтетичних волокон або металевого дроту, покритого латунню, щоб підвищити зчеплення дроту з полімером.
Пластифікатори (тіарафін, каніфоль, стеаринова кислота, рослинні олії) сприяють рівномірному розподілу компонентів у суміші, полегшують формування виробів та підвищують їх морозостійкість.
Барвники (мінеральні й органічні) надають гумовим виробам бажаного кольору.
Сукупність технічних властивостей гумових матеріалів дає змогу застосовувати їх для амортизації та демпфірування, хімічного захисту деталей машин, трубопроводів, шлангів, ущільнення і герметизації в умовах повітряних і рідких середовищ, для покришок і камер коліс літаків та автотранспорту тощо. Номенклатура гумових виробів налічує понад 40000 найменувань.
За призначенням у машинобудуванні гумові деталі поділяють на такі групи: ущільнювачі, вібро- та звукоізолятори, протиударні, силові (шестерні, корпуси помп, муфти, шарніри), антифрикційні, фрикційні деталі та інструменти. Гума також використовується з метою захисту виробів та як декоративна речовина.
Процес затверднення каучуку, близький до вулканізації, винайшли в стародавніх месоамериканських культурах близько 2 тис. років до н.е., додаючи рослинні соки, багаті на сірку. З такого каучуку робили м'ячі, підошви сандалій, покривали ним знаряддя праці та барабанні палички. В Мексиці цей спосіб обробки каучуку застосовувався ще наприкінці XX ст.[9]
Попит на каучук значно зріс на початку XIX ст. для виробництва латексу. З нього виготовляли гумки для одягу, плащі-макінтоші, водонепроникне взуття, шланги. У 1837 році англійський винахідник Томас Генкок запатентував апарат, який перемішував обрізки латексу при нагріванні, дозволяючи використовувати їх повторно і цим уникнути марнування матеріалу[10].
Вулканізацію винайшов Чарльз Гуд'їр, шукаючи спосіб удосконалити виробництво колісних шин. Вони були надто липкі, тому збирали на собі сміття. Гуд'їр пробував нагрівати каучук, аби потім змішати його з різними речовинами. В 1839 році, намагаючись змішати його з сіркою, Гуд'їр випадково впустив суміш на гарячу сковорідку і отримав тверду гуму. Після випадкового відкриття вулканізації Гуд'їр розробив систему виробництва гуми в промислових масштабах і запатентував цей процес у 1844 році[11].
Також тривали пошуки виробництва синтетичної гуми. У 1879 році Гюстав Бушарда виявив, що нагрівання ізопрену з соляною кислотою утворює гумоподібний полімер. Щоправда, він отримав ізопрен з каучуку, а справжню синтетичну гуму добув через три роки Вільям Тілден шляхом отримання ізопрену розщепленням скипидару. У 1911 році Френсіс Метьюз та Карл Гарріс незалежно один від одного виявили, що ізопрен може полімеризуватися швидше за допомогою натрію[12].
З винаходом надувних колісних шин у 1888 році Джоном Данлопом потреба в гумі збільшилася, а як наслідок і потреба в плантаціях каучуконосних дерев, які насаджувалися в Індії та Південно-Східній Азії. Контроль над плантаціями був одним із механізмів Британської імперії для впливу на світову економіку[13]. Синтетичний метилкаучук, отриманий шляхом полімеризації метилізопрену, вироблявся у великих масштабах під час Першої світової війни, коли блокада призупинила імпорт натурального каучуку до Німеччини. Однак, отримана з нього гума поступалася в якості натуральній[12]. У 1925 німецький траст IG Farben налагодив виробництво синтетичного каучуку (полібутадієну) з етилового спирту[13].
До кінця 1930-х років Сполучені Штати використовували половину світових запасів натурального каучуку, більшість з яких надходила з Південно-Східної Азії. Але дефіцит сировини, спричинений початком Другої світової війни, змусив уряд США розпочати пошки замінників. Замінником натуральної гуми стали полімери на основі бутадієну та стирену, добуті з нафти[12]. До 1970-х років синтетичний каучук витіснив натуральний як сировина для гуми[14].
Зниження цін на нафту в 1980, 2008 і 2014 роках додатково створило умови, за яких виробництво синтетичної гуми з нафти стало вигіднішим, аніж із іншої сировини[13].
- Синтетичний каучук
- Вулканізація
- Goodyear Inflatoplane — надувний гумовий літак
- Стрибунець (м'яч)
- ↑ Гума // Великий тлумачний словник сучасної української мови (з дод. і допов.) / уклад. і гол. ред. В. Т. Бусел. — 5-те вид. — К. ; Ірпінь : Перун, 2005. — ISBN 966-569-013-2.
- ↑ Гума // Словник української мови : у 20 т. / НАН України, Український мовно-інформаційний фонд. — К. : Наукова думка, 2010—2022.
- ↑ Меженко Ю. С. Великий орфографічний словник сучасної української мови. 150 000. — Донецьк: ТОВ ВКФ «БАО», 2008. — 1184 с.
- ↑ Пономарів, Олександр (2011). Культура слова: мовностилістичні поради. Київ: Либідь. с. 190. ISBN 978-966-06-0586-2.
- ↑ ґума // Голоскевич Григорій. Правописний словник. ― Львів : Апріорі, 2020. ― 648 с. — ISBN 978-617-628-7.
- ↑ Ґума // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Теза, 2006.
- ↑ а б Етимологічний словник української мови : в 7 т. / редкол.: О. С. Мельничук (гол. ред.) та ін. — К. : Наукова думка, 1982— .
- ↑ Резина // Словник української мови : в 11 т. — Київ : Наукова думка, 1970—1980.
- ↑ Rubber processed in ancient Mesoamerica, MIT researchers find. MIT News | Massachusetts Institute of Technology (англ.). 14 липня 1999. Процитовано 1 квітня 2026.
- ↑ Bellis, Mary (08.03.2019). Thomas Hancock: Inventor of Elastic. ThoughtCo. Процитовано 01.04.2026.
- ↑ Donovan, Alex (29 грудня 2014). Charles Goodyear and the Vulcanization of Rubber - Connecticut History | a CTHumanities Project. Connecticut History | a CTHumanities Project - Stories about the people, traditions, innovations, and events that make up Connecticut's rich history. (англ.). Процитовано 1 квітня 2026.
- ↑ а б в U.S. Synthetic Rubber Program. www.acs.org. Процитовано 1 квітня 2026.
- ↑ а б в Harp, Stephen L. (28 вересня 2015). A World History of Rubber: Empire, Industry, and the Everyday (англ.). John Wiley & Sons. с. 11—16. ISBN 978-1-118-93425-8.
- ↑ The history of rubber. RIS Rubber (амер.). Процитовано 1 квітня 2026.
- Гума, вулканізат // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш ; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 74. — ISBN 978-966-7407-83-4.
.jpg){kind=small}
|
Це незавершена стаття про матеріал. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |