Ciężar właściwy gumy: właściwości, zastosowanie i tabela
Guma jest materiałem elastycznym, powstającym w wyniku wulkanizacji kauczuków syntetycznych i naturalnych. Guma to sieciowy elastomer, produkt sieciowania kauczuków wiązaniami chemicznymi.
Do otrzymania gumy w procesie wulkanizacji potrzeba od 20 do 60 procent podstawy, czyli kauczuku. Pozostały skład może się różnić w zależności od wymaganych właściwości, warunków eksploatacji, technologii produkcji oraz wymagań wobec wyrobu. Mogą to być aktywatory i przyspieszacze wulkanizacji, środki przeciwstarzeniowe, środki wulkanizujące oraz zmiękczacze i plastyfikatory. W skład mogą również wchodzić regeneraty zdolne do ponownej wulkanizacji, modyfikatory, opóźniacze podwulkanizacji, barwniki, środki ogniochronne, środki spieniające i substancje zapachowe.
Tabela ciężaru właściwego gumy
Ponieważ guma jest materiałem złożonym, jej dokładną gęstość najlepiej określać według danych producenta albo pomiarów laboratoryjnych. Średni referencyjny zakres ciężaru właściwego gumy wynosi od 1 do 2 g/cm³.
Dla uproszczenia obliczeń poniżej znajduje się tabela z wartościami takich parametrów jak masa i ciężar właściwy gumy, a także ich wartości w zależności od jednostek miary. Tabela pomaga prawidłowo obliczyć masę gumy.
Ciężar właściwy i masa 1 m³ gumy w zależności od jednostek miary
| Materiał | Ciężar właściwy (g/cm³) | Masa 1 m³ (kg) |
|---|---|---|
| Guma | Od 1 do 2 | Od 1000 do 2000 |
Właściwości gumy
Guma różni się od innych materiałów wysoką elastycznością, sprężystością, zdolnością do dużych odwracalnych odkształceń i stabilnością kształtu w warunkach pracy.
Ten rodzaj materiału jest miękki i praktycznie niepodlegający ściskaniu. Przy połączeniu różnych domieszek i kauczuków różnych typów, a także ich modyfikacji, końcowy rezultat znacząco się różni.
Sprężystość gumy jest 4-5 razy mniejsza niż stali, jednak cecha ta jest nieliniowa i ma charakter relaksacyjny: w pełni zależy od wielkości, prędkości, czasu, temperatury, częstotliwości oraz trybu obciążenia. Odkształcenie odwracalne może wynosić od 500 do 1000 procent.
Twardość gumy zależy od zawartości plastyfikatorów i wypełniaczy, a także od ich rodzajów, typów i stopnia wulkanizacji.
Guma praktycznie nie pochłania wody, ale może pęcznieć w rozpuszczalnikach organicznych. Stopień pęcznienia zależy od składu, typu kauczuku, wypełniaczy i stopnia wulkanizacji. Przy prawidłowo dobranych składnikach można uzyskać podwyższoną odporność na oleje, benzynę, wodę, chemikalia i wahania temperatury.
Długotrwała eksploatacja i przechowywanie gumy powodują zmęczenie i starzenie materiału, które z kolei obniżają jego cechy jakościowe i prowadzą do zniszczenia.
Zastosowanie gumy jest bardzo szerokie i obejmuje wiele różnych dziedzin. Do głównych należą:
- produkcja opon rowerowych, motocyklowych i samochodowych;
- produkcja wyrobów gumowych, takich jak pasy, taśmy, węże, płyty i pierścienie;
- wytwarzanie środków antykoncepcyjnych, rękawic medycznych, specjalnych kombinezonów do ochrony chemicznej i obrony cywilnej;
- produkcja różnego rodzaju obuwia gumowego o podwyższonej ochronie przed wilgocią, takiego jak kalosze i buty.
Najczęstsze pytania
Czy gęstości materiału gumy można używać do dokładnych obliczeń?
Wartości gęstości i masy materiału gumy w tym artykule są wartościami referencyjnymi. Nadają się do wstępnych szacunków, ale obliczenia projektowe, budowlane, produkcyjne i inne obliczenia krytyczne trzeba sprawdzać na podstawie norm, kart technicznych materiału albo wyników pomiarów.
Dlaczego rzeczywista masa materiału gumy może różnić się od tabeli?
Rzeczywista masa materiału gumy zależy od składu, wilgotności, temperatury, porowatości, wielkości frakcji, klasy materiału i warunków pomiaru. Dlatego rzeczywiste wartości mogą różnić się od średnich danych tabelarycznych.
Jak obliczyć masę materiału gumy na podstawie gęstości?
Do obliczenia orientacyjnego użyj wzoru: masa = gęstość x objętość. Jeśli gęstość materiału gumy jest podana w kg/m³, a objętość w m³, wynik będzie w kilogramach.