encyklopedia.space

Guma

Guma – elastyczny materiał o właściwościach sprężystych, używany w przemyśle, technice, budownictwie oraz w codziennym życiu. Może być pochodzenia naturalnego (kauczuk naturalny) lub syntetycznego (guma syntetyczna).

Etymologia

Słowo „guma” pochodzi z języka francuskiego gomme, które z kolei wywodzi się z łacińskiego gummi – „żywica”. Pierwsze zapisy w języku polskim sięgają XVII wieku.

Rodzaje gumy

  • Guma naturalna – pozyskiwana z soku drzewa Hevea brasiliensis (kauczukowiec).
  • Guma syntetyczna – wytwarzana w procesie chemicznym, najczęściej poprzez polimeryzację monomerów takich jak styren i buta.
  • Guma eratyzowana – poddawana procesowi eratyzacji w celu poprawy przyczepności i odporności na zużycie.
  • Guma termoplastyczna (TPR) – łączy właściwości gumy i tworzyw termoplastycznych.

Historia

Użytkowanie gumy naturalnej datuje się na prekolumbijskie cywilizacje Ameryki Południowej, gdzie wykorzystywano ją do łączenia narzędzi i produkcji piłek. W Europie pierwsze doniesienia o gumie pochodzą z XVII wieku, kiedy to Charles Goodwin wprowadził surową masę kauczukową do Anglii.

Rozwój gumy syntetycznej rozpoczął się w latach 1900–1915. W 1910 roku niemiecki chemik Fritz Hoerner otrzymał pierwszy syntetyczny kauczuk metodą polikondensacji. W czasie II wojny światowej intensyfikowano produkcję gum syntetycznych, co umożliwiło rozwój przemysłu motoryzacyjnego.

Produkcja

Guma naturalna

Gromadzenie soku (lateksu) odbywa się poprzez drenowanie lateksu z drzew kauczukowych. Następnie lateks jest koagulowany, suszony i poddawany procesowi wulkanizacji – chemicznego utwardzania przy użyciu siarki.

Guma syntetyczna

Podstawowe surowce to monomery takie jak styren, buta-dien i izopren. Procesy produkcyjne obejmują:

  1. Polimeryzację (np. metoda polikondensacji lub copolimeryzacji).
  2. Koagulację i suszenie gumy w postaci granulatu.
  3. Wulkanizację – najczęściej przy użyciu siarki oraz przyspieszaczy (kadmium, benzotiazole).

Właściwości fizyczne i chemiczne

Guma charakteryzuje się:

  • Wysoką elastycznością i odkształcalnością przy zachowaniu sprężystości.
  • Odpornością na ścieranie i rozciąganie w zależności od stopnia wulkanizacji.
  • Właściwościami izolacyjnymi (elektrycznymi i termicznymi).
  • Odpornością na działanie wielu substancji chemicznych, choć niektóre oleje i rozpuszczalniki mogą powodować degradację.

Zastosowania

Guma znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach:

  • Motoryzacja – opony (opony samochodowe), uszczelki, przewody paliwowe.
  • Budownictwo – uszczelki, membrany hydroizolacyjne, taśmy uszczelniające.
  • Przemysł chemiczny – elementy maszyn, węże, rękawice ochronne.
  • Produkty konsumenckie – gumy do żucia (guma do żucia), gumowe zabawki, podeszwy butów.
  • Medycyna – rękawice chirurgiczne, pojemniki na leki, materiały do protez.

Problemy środowiskowe

Obróbka i utylizacja gumy, zwłaszcza syntetycznej, stanowią wyzwanie ekologiczne ze względu na jej odporność na biodegradację. Rozwija się technologia recyklingu mechanicznego oraz pirolizy, które pozwalają odzyskać oleje i węgiel z zużytych wyrobów gumowych.

Powiązane pojęcia

Więcej informacji można znaleźć w następujących artykułach:

Bibliografia

1. Guma i jej pochodne – podręcznik chemii przemysłowej, wyd. Politechnika Warszawska, 2018.
2. J. Kowalski, Historia przemysłu gumowego, Kraków 2020.
3. M. Nowak, „Nowoczesne metody recyklingu gumy”, w: Ekologia i Inżynieria, nr 3/2022.