Em 1900, o Brasil forneceu quase todo o látex comercializado mundialmente. Atualmente, a Ásia é o maior produtor global, respondendo pela demanda da indústria de pneus, embora o cultivo da seringueira no Brasil esteja se tornando novamente lucrativo. A borracha natural requer vulcanização antes do uso, formando ligações que aumentam sua resistência mecânica.

1. PolÍlneros obtidos por
reiôlrçjfOj de iôldirçjfOj l4
As borrachas em geral - tanto as naturais como .:. Reação de obtenção (feita sob pressão, aqueci-
as sintéticas - são denominadas elastômeros (poli- mento e na presença de catalisador).
meros que possuem alta elasticidade) e são formadas
pela autopolimerização por adição 1,4 de alcadienos n HC=C-C=CH
z 2 ~ -C-C=C-C-)
I H H2 I H H2
conjugados.
Esse tipo de reação pode ser representado pelo CH
3
CH, n
seguinte esquema de Lewis: .:. Propriedades
• Após a vulcanização (veja página 288), a borracha
.~ n
n natural apresenta grande elasticidade, baixa his-
• C. :C•
• • terese (quando a resposta de um sistema a .uma
•
solicitação externa sofre algum tipo de atraso ou
(.+ • C:
• •
em que cada "bolinha" representa um elétron, e duas
.
: C • ·C·
atenuação) e baixa deformação permanente.
.:. Aplicações
Preservativos (camisinhas), luvas cirúrgicas, balões
de aniversário, bicos de mamadeira, bicos de
chupeta, elásticos, borrachas escolares e pneus de
grande porte (como os de trator).
"bolinhas" alinhadas representam um par de elétrons
compartilhados (ligação covalente).
Borracha natural ou poliisopreno
É obtida a partir do metilbut-1,3-dieno, conhecido
como isopreno.
A borracha natural, também denominada cauchu
(do idioma indígena caa, madeira, e o-chu, que
chora), pode ser extraída da seringueira Hevea bra-
siliensis. Cerca de 30% do total de elastômeros consu-
midos mundialmente são borracha natural de Hevea
brasiliensis. Objetos feitos de látex.
Borracha sintética, polibutadieno
A borracha sintética pode ser obtida a partir. do
acetileno, CzHZ(g), acordo com as seguintes etapas .
de
•:. Dimerização do acetileno: duas moléculas de .
acetileno associam-se para formar o vinilacetileno.
H-C C-H + H-C C-H NH4C!).
cu,C!,
H H
I I
H-C C-C=C-H
Cll,C!,
.:. Reação do vinilacetileno com gás hidrogênio,
produzindo o monômero but-I ,3-dieno (eritreno).
Látex sendo retirado da seringueira.
H H
Em 1900, o Brasil forneceu 97% da borracha I I cat., !S
comercializada no mundo. Atualmente, fornece H-C C-C=C-H + HZ(g)
cerca de 1% do total mundial (contabilizando serin- H H H H
gueiras nativas e cultivadas). I I I I
A Ásia (principalmente a Malásia) segue hoje cat.,s) H-C=C-C=C-H
como grande produtora de borracha, alimentando O monômero que dá origem ao polibutadieno é o
principalmente a indústria de pneus. but -1,3-dieno (BR).
287

2. .:. Reação de obtenção do polímero As ligações duplas na molécula da borracha
natural são importantes no processo de vulcanização
nHC=C-C=CH~(-C-C=C-C-) porque tornam os hidrogênios alílicos (os átomos de
2 H H 2p,L'. H H H H
2 2 n hidrogênio que estão ligados ao carbono vizinho ao
.:. Propriedades carbono da dupla-ligação) altamente reativos. Na
Semelhantes às da borracha natural quando vulca- vulcanização os átomos de enxofre tomam o lugar
nizada. Baixa histerese, maior resistência à abrasão desses hidrogênios alílicos estabelecendo as pontes
e menor recuperação elástica que a borracha de enxofre que ligam as cadeias de poliisopreno.
natural.
.:. Aplicações
São as mesmas que as da borracha natural, exceto
quando é necessária maior elasticidade, em aplica- Borracha crua não vulcanizada Borracha vulcanizada. As pontes
ções do tipo "goma pura". (sem pontes de enxofre). de enxofre ligam as macromo-
léculas umas às outras.
Polineopreno
O monômero que dá origem ao polineopreno é o
2-clorobut-1,3-dieno, conhecido como cloropreno.
A reação também pode partir da dimerização do
As macromoléculas deslizam As pontes de enxofre dificultam o
acetileno; a diferença é a adição de cloreto de
umas sobre as outras e podem rompimento da borracha vulcani-
- hidrogênio, HG(g), ao vinilacetileno. se separar quando a borracha é zada quando ela é esticada. O
A polimerização é feita na presença de uma esticada, rompendo o material. material fica mais resistente.
emulsão de peroxodissulfato de potássio, KzSzOs(col.). As pontes de enxofre, em proporção não muito
acentuada, constituem ligações flexíveis entre as
.:~~:ÇãO :~o~ten~:o ~ (_ C _ C= C _ C _) moléculas, permitindo o deslizamento de umas sobre
2 I H 2 P, L'. H2 I H H2 as outras sempre que uma força externa estique o
objeto; de certa forma agem como amortecedores.
O O n
Cessada a força, a borracha volta à sua forma inicial.
.:. Propriedades A rigor, quanto à elasticidade, não há diferença
É viscoso, mas não é pegajoso. Quando vulcani- entre a borracha vulcanizada e a crua; ambas podem
zado, é mais resistente ao calor, aos óleos minerais ser distendidas até nove vezes o comprimento inicial.
e ao ozônio que a borracha natural. Apresenta A borracha vulcanizada, porém, retoma bem mais
baixa inflamabilidade. É sensível a radiações de alta rapidamente à forma inicial do que a borracha crua,
energia, que causam a formação de ligações cruza- parecendo, por isso, ter mais elasticidade.
das e o enrijecem. Adere a metais. A quantidade de agentes vulcanizantes em uma
.:. Aplicações borracha varia com o tipo de aplicação do material:
Artefatos expostos à água do mar, cobertura de ca- aumentando-se a proporção de enxofre, a elastici-
bos submarinos, correias transportadoras, roupas, dade diminui e a dureza da borracha aumenta.
luvas e revestimentos industriais, mangueiras e .:. Borrachas comuns para fabricação de artefatos em
adesivos. Não é fabricado no Brasil. geral: o teor de enxofre varia de 2% a 10%.
.:. Borrachas usadas na fabricação de câmaras de ar
VutGiCliZGicãIJ-dGl-bo((aôJGl de pneus: o teor de enxofre varia de 1,5% a 5%.
As borrachas obtidas pelos processos descritos - .:. Borrachas empregadas em revestimentos proteto-
denominadas borrachas cruas - possuem caracte- res de máquinas e aparelhos da indústria química
rísticas que restringem seu uso industrial, como baixa (ebonite ou caucho duro): o teor de enxofre alcan-
resistência ao calor e à variação de temperatura ça valores de aproximadamente 30%.
(tornando-se moles e pegajosas no verão, duras e Coriforme o teor de enxofre utilizado na vulca-
quebradiças no inverno). nização da borracha, o polímero tridimensional
Além disso apresentam pequena resistência à formado será um material termofixo ou terrnor-
tração, solubilidade em solventes orgânicos e facili- rígido, ou seja, um material que sob ação do calor
dade de serem oxidadas. sofre uma transformação irreversível. Por isso, para
Para que possam ser mais bem aproveitadas determinadas aplicações, a vulcanização da bor-
industrialmente, é necessário submetê-Ias a um pro- racha tem de ser feita simultaneamente com a
cesso denominado vulcanização. modelagem do objeto desejado, pois, uma vez
Vulcanização é a adição de 2% a 30% de enxofre pronto, não há como mudar sua forma.
à borracha, sob aquecimento e na presença de
O processo de vulcanização foi desenvolvido em
catalisadores como o litargírio, PbO, formando um
1838, independentemente, pelo inventor americano
polímero tridimensional com o enxofre servindo de
Charles Goodyear (1800-1860) e pelo inventor inglês
ponte entre as cadeias carbônicas.
Thomas Hancock (1786-1865).

3. "Em 1900, o Brasil forneceu 97% da borracha comercia-
~ Exercícios em aula lizada no mundo. O monopólio trouxe tanta riqueza e
prosperidade ao norte do país que Manaus, capital do Ama-
zonas, foi a segunda cidade brasileira a ter energia elétrica,
871. A seringueira ou Hevea brasiliensis leva aproxima- depois da então capital Rio de Janeiro. Sem nenhuma
damente sete anos para atingir a idade de produção e pode organização social, os seringueiros eram praticamente
continuar a fornecer o látex durante vários anos. escravizados pelos chamados 'patrões', que trocavam a
O látex é obtido fazendo-se incisões na árvore, de modo borracha por bens de consumo, como sal e remédios, a preços
que o líquido se acumule em pequenas tigelas, que devem superfaturados. A decadência começou com o sucesso das
ser recolhidas com freqüência para evitar a putrefação ou a
plantações de seringueiras na Ásia, em especial na Malásia.
contaminação.
Na década de 1940, por causa da Segunda Guerra Mundial,
O látex é transportado para estações centrais, onde é coado
o mercado passou a direcionar seus dólares de novo para cá.
e recebe adição de amônia, NH3(g), que, nesse caso, atua como Mas foi só. Com o final da guerra, o preço voltou a prevalecer
conservante.
e a Ásia segue até hoje como grande produtora de borracha,
A borracha é separada por um processo conhecido como alimentando principalmente a indústria de pneus."
coagulação, que ocorre quando se adicionam vários ácidos
Dê a reação de polimerização do metilbut-1,3-dieno e
ou sais ao látex; a borracha separa-se do líquido na forma de
explique por que a borracha obtida (crua) não pode ser usada
uma massa branca, pastosa, que é moída e processada (calan-
diretamente na fabricação de pneus.
drada) para remover contaminantes e secar.
A borracha comercial é embarcada em fardos de tamanho 876. Apesar de todos os desafios, o cultivo da seringueira
-
conveniente, sendo suficientemente estável para ser estocada no Brasil está se estabelecendo atualmente como uma
durante vários anos. atividade lucrativa e sustentável. As perspectivas de cresci-
Em relação à polimerização da borracha, responda: mento da produção de borracha natural no Brasil são muito
a) Por que as borrachas naturais e sintéticas são chamadas positivas. Espera-se que dentro de alguns anos o país possa,
de elastômeros? pelo menos, suprir as necessidades da indústria nacional.
b) Cite o nome de um monômero de borracha natural e de A seringueira encontrou nas regiões Sudeste e Centro-
um monômero de borracha sintética. Oeste do Brasil ótimas condições de cultivo, particularmente
nos estados de São Paulo (em São José do Rio Preto), Mato
872. (Unisinos-RS) Polímeros (do grego poli, muitas, Grosso e Espírito Santo.
meros, partes) são compostos naturais ou artificiais forma- Nessas regiões, há mão-de-obra especializada e maior
dos por macromoléculas que, por sua vez, são constituídas
volume de capital para investimento em tecnologia. Além
por- unidades estruturais repetitivas, denominadas
disso a maioria das indústrias consumidoras está instalada
Assim, entre outros exemplos, podemos citar que o amido é
nessas regiões, reduzindo os custos de transporte da matéria-
um polímero originado da glicose, que se obtém o polietileno prima. O clima também é adequado para a seringueira, que
do etileno, que a borracha natural, extraída da espécie vegetal perde suas folhas na estação seca, cortando o ciclo do fungo
Hevea brasiliensis (seringueira), tem como unidade o . causador do mal-das-folhas (que ocorre na região da
e que o polipropileno é o resultado da polimerização do Amazônia), mantendo as árvores sadias.
Cite algumas aplicações do látex, borracha natural, antes
As lacunas são preenchidas, correta e respectivamente,
de ser submetida ao processo de vulcanização.
por:
a) elastômeros, estireno e propeno. 877. (UFU-MG) A borracha natural, polímero de fórmula
monômeros, isopreno e propeno. (CsHs)n, por não apresentar boa resistência mecânica, é
c) anômeros, cloropreno e neopreno. submetida ao processo de vulcanização para ser usada
d) monômeros, propeno e isopreno. industrialmente.
e) elastômeros, eritreno e isopreno. Assinale a alternativa com a estrutura do seu monômero
juntamente com a substância utilizada no processo de
873. (FCMSC-SP) A vulcanização da borracha baseia-se vulcanização:
na reação do látex natural com quantidades controladas de:
a) chumbo. ' enxofre. c) ozônio. a) H3C-C=C-C=CH2 / oxigênio.
H H H
d) magnésio. e) parafina.
b) H / magnésio.
{J> 874. (ITA-SP) Considere as afirmações: . H3C -C-C=CH2
I. A reação da borracha natural com enxofre é denominada I H
vulcanização. CH3
11. Polímeros termoplásticos amolecem quando são aquecidos. c) H3C-C-C=CH2 / parafina.
111. Polímeros termofixos apresentam alto ponto de fusão. H2 I
IV. Os homopolímeros (formados por um único monômero) CH3
polipropileno e politetrafluoretileno são sintetizados por d) H2C=C-C-C=CH2 / chumbo.
meio de reações de adição. H H2 H
V. Mesas de madeira, camisetas de algodão e folhas de papel
e HzC= C-C=CH2 / enxofre.
contêm materiais poliméricos.
Das afirmações feitas, estão corretas:
I I
CH3 H
, apenas I, 11, IV e V. b) apenas I, 11 e V.
c) apenas 111, IV e V. d) apenas IV e V. 878. (Unifor-CE) As moléculas do 2-metilbut-1,3-dieno
e) todas. possuem cadeia com cinco átomos de carbono.
Quantos átomos de hidrogênio há na molécula desse
-E1 875. Segundo a revista Os Caminhos da Terra, ano 9, composto?
nº 3, edição 95, de março de 2000: a)6 b)7 ris d)9 e)10
289

4. ~
Exer.cicioJ~(J hdd.Q ~Exercícios complementares
A revista Veja, ano 30, nQ31, edição 1507, de 6 de agosto 879. Acredita-se que os 700 milhões de pneus carecas
de 1997, publicou uma matéria com o título "A farra do jogados fora anualmente no mundo todo poderão, no futuro,
pneu velho", com as seguintes denúncias: "Além das baterias servir de combustível para automóveis e máquinas industriais ..
usadas, o Brasil se tornou um campeão na importação de A Universidade de Leeds, na Inglaterra, usando uma técnica
outro tip-o de sucata: pneus velhos. Trazidos dos Estados antiga para reciclar pneus, está conseguindo transformá-Ios
Unidos e da Europa por 50 centavos de dólar a unidade, em uma mistura potencialmente combustível.
são revendidos no país por 20 reais - o que dá um lucro de O procedimento chamado pirólise consiste em aquecer a
quase 4 000% aos importadores. É um negócio tão lucrativo borracha misturada ao nitrogênio, sob alta temperatura.
que há mais de 100 empresas no ramo. Seu alvo são os Nessascondições a borracha se decompõe produzindo uma
consumidores com pouco dinheiro no bolso. Os pneus velhos mistura combustível semelhante ao petróleo, e carbono.
custam apenas um terço do preço dos novos. Para o meio Por enquanto a qualidade de óleo obtido na pirólise de
ambiente, é um desastre. A vida útil dessespneus é de 20 000 pneus ainda é muito baixa para ter valor comercial, mas a
quilômetros (contra 60000, em média, de um novo). O tendência é aperfeiçoar o processo até obter um óleo com
resultado é que, depois de rodar alguns meses, eles se valor de mercado.
transformam em montanhas de sucata que demoram Conforme o teor de enxofre utilizado na vulcanização da
décadas para se degradar No caso de queima desse lixo, o borracha, o polímero tridimensional formado será termofixo
-
resultado é pior ainda, pois libera óxido de enxofre e dioxinas, (termorrígido).
substâncias venenosas. Oficialmente, a importação de pneus Indique, com base no texto acima, se a borracha utilizada
usados está proibida, mas eles continuam chegando ao país na fabricação de pneu é termofixa (termorrígida) e por quê.
graças às liminares obtidas na Justiça pelos importadores.
880. Um dos responsáveis pelo desenvolvimento do
Foram 4 milhões de unidades no sno passado. Neste ano, a
processo de vulcanização da borracha foi o inventor americano
cifra deve alcançar 3 milhões."
Charles Goodyear. Sua idéia era melhorar as propriedades da
(As cifras, acima 4 milhões de unidades e 3 milhões de
borracha utilizando um processo semelhante ao do curtimento
unidades, se referem respectivamente aos anos 1996 e 1997.)
do couro. Assim, ele empregou a princípio o aquecimento da
a) Por que a queima de sucata de pneus libera óxidos de
borracha em presença de enxofre.
enxofre, 502(9) e 503(9/
Atualmente é possível vulcanizar a borracha também a
b) Explique o que é a vulcanização da borracha e por que
frio, tratando-se' o material com uma solução de cloreto de
ela é necessária.
enxofre, SG2(l), em meio a dissulfeto de carbono, CS2(t). Os
c) A que grave problema de poluição ambiental os óxidos
principais resultados da vulcanização são uma diminuição da
de enxofre estão diretamente relacionados?
plasticidade, da adesividade, da solubilidade e menor poder
Ii@Mlili&GJ de absorção de água.
A quantidade de agentes vulcanizantes em uma borracha
a) A borracha utilizada na fabricação de pneus é vulcanizada,
varia com o tipo de aplicação do material: aumentando-se a
ou seja, sofreu adição de enxofre.
proporção de enxofre, a elasticidade diminui e a dureza da
b) É a adição de 2% a 30% de enxofre à borracha, sob
borracha aumenta. Assinale a alternativa em que a associação'
aquecimento e na presença de catalisadores como o
do teor de enxofre e a aplicação da borracha não é correta.
litargírio, PbO, formando um polímero tridimensional com
Teor de enxofre Aplicação
o enxofre servindo de ponte entre as cadeias carbônicas.
As pontes de enxofre são formadas porque os átomos
a) a~
2% a 10% _ il2neus para aut2móveis
b) de 1,5% a 5% câmaras de ar
de enxofre (que fazem duas ligações sigma) passam a
ocupar o lugar dos chamados hidrogênios alílicos (que
='
c) - 30% caixas de baterias de automóvel (ebonite)
d) de 1;5% a 5% borracha escolar
fazem apenas uma ligação).
e ='
30%
.=~------
neus ara trator
CH3 CH3
H2 I H H2 H2 H I H2 B> 881. (UnB-DF) A borracha natural é um polímero
···c-c=c-c-c-c=c-c··· S,calor, resultante da polimerização de isopreno. Julgue os itens:
···c-c=c-c-c-c=c-c··· catalisadores) V1 . O nome oficial do isopreno é 2-metil-but-1 ,3-dieno.
H2 I H H2 H2 H I H2 V2. Numa reação de polimerização, a molécula que se une à
CH3 CH3 outra, formando a cadeia, é denominada monômero.
borracha natural F3. O isopreno apresenta isomeria eis, trans.
F4. A hidrogenação completa do isopreno produz o n-pentano.
CH3 (H
H I H H2 H H I 3 H2 B> 882. A borracha natural é formada pela polimerização do
I
"'C-C=C-C-C-C=C-C'"
estereoisômero cis do metilbut-1,3-dieno e apresenta
S, calor, I I configuração eis. O estereoisômero totalmente trans é
catalisadores) TX s, I chamado gutapercha. A gutapercha é altamente cristalina,
"'C -C=C -C -C -C=C -C ... dura e não elástica. A diferença de propriedades pode ser expli-
H I H H2 H2 H I H
cada admitindo-se que a configuração trans permite zigue-
CH3 CH3
zagues altamente regulares possibilitando um bom ajusta-
borracha vulcanizada mento das cadeias de polímeros umas às outras, oque não .
As pontes de enxofre dificultam o rompimento da bor- ocorre com a configuração cis. O resultado é o aparecimento
racha vulcanizada quando ela é estica da, tornando o de forças de van der Waals mais fortes no isômero trans.
material mais resistente. Represente a borracha natural e a gutapercha respectiva-
c) À chuva ácida. mente nas configurações cis e trans.