2. Загальна характеристика структури і властивостей гумових матеріалів, нафтопродуктів.

Гу́ма — 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. 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 складає дві третини світового виробництва гуми.

Для виготовлення гуми каучук слід переробити, додавши до нього сірку. Цей процес називають вулканізацією. Одержаний матеріал є міцнішим та еластичнішим за каучук-сирець. Для більшої тривкості до гуми додають тканини або металеві дроти (у виробництві автомобільних шин).

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 кількістю 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 і 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 із 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 (шестірні, корпуси насосів, муфти, шарніри), антифрикційні, фрикційні деталі та інструменти. Гума також використовується з метою захисну виробів та як декоративна речовина.

Нафтопродукти добувають під час термічної та хімічної переробки нафти.

При перегонці нафти з неї витягають окремі фракції вуглеводів різними густиною і температурою кипіння: бензин (температура кипіння 50-205⁰ С); гас(180-320⁰ С); масла(понад 320⁰С). Мастила, що складаються з суміші найважчих вуглеводнів, піддаються додатковій перегонці і як залишок одержують гудрон (для асфальтування доріг і одержання білугів, що застосовують для лаків і будівельного матеріалу- руберойду).

Нафтопродукти поділяються на такі групи: рідке паливо; розчинники; освітлювальні матеріали; консистеннтні масла; тверді вуглеводні.

Бензин – паливо, яке використовують для двигунів внутрішнього згорання автомобілів. Якість палива залежить від його здатності згоряти без детонації. Дуже швидке згорання призводить до вибухів у двигуні, зменшує потужність двигуна, збільшує його спрацювання і витрат палива.

Антидетонаційні властивості палива характеризуються так званим октановим числом. Чим вище октанове число, тим вища антидетонаційна здатність палива.

Гас- використовують як паливов тракторах.

Мастильні масла поділяються на автомобільні (автал, нігрол) та індустріальні(швейне). Вони відрізняються в'язкістю.

Консистентні масла – солідол, вазелін. Використовують для змащування тертьових поверхонь деталей машин, приладів, захисту металевих товарів від корозій .

До твердих вуглеводів належать парафін і церезин. Їх використовують як сировину для киготовлення свічок, мастик, взуттєвих кремів.