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Borracha natural e sintética

Química

A borracha natural é o poli-isopreno extraído do látex das seringueiras, e as borrachas sintéticas são polímeros diênicos sintetizados, como o polibutadieno e o neopreno.
A borracha de pneus de carros é sintética
A borracha de pneus de carros é sintética
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A borracha é um polímero que pode ser natural ou artificial. A borracha natural é obtida por meio do látex, que é produzido em muitas espécies vegetais tropicais. Mas praticamente toda a produção mundial de borracha natural vem da extração de látex da seringueira (Hevea brasiliensis).

Realizam-se incisões no caule dessa árvore e o líquido branco escorre, sendo coletado em tigelas e devendo ser recolhido com frequência a fim de evitar contaminação e putrefação.

O látex (borracha natural) é extraído da seringueira (Hevea brasiliensis)
O látex (borracha natural) é extraído da seringueira (Hevea brasiliensis)

O polímero da borracha é um polímero de adição, conhecido como poli-isopreno, pois é formado pela adição de 1,4 de monômeros de isopreno (metilbut-1,3-dieno):

Reação de polimerização do isopreno para a produção do poli-isopreno

Essa reação está aqui de um modo simplificado, pois nas árvores elas são bem mais complexas e necessitam de enzimas atuando como catalisadores. O valor de n na fórmula do poli-isopreno acima é na ordem de 5000 e a borracha natural é formada por cerca de 35% desse polímero. Veja a macromolécula do poli-isopreno abaixo:

Estrutura molecular do poli-isopreno, o principal constituinte da borracha natural

No entanto, a borracha natural possui algumas propriedades que dificultam a sua utilização. Por exemplo, no frio, ela torna-se dura e quebradiça, enquanto, no calor, ela fica mole e pegajosa.

Por isso, ela precisa passar por um processo chamado de vulcanização, que foi descoberto em 1839 por Charles Goodyear. Trata-se da adição de enxofre ao poli-isopreno, que rompe as suas ligações duplas e forma pontes de enxofre que ligam as cadeias laterais e tornam a histerese da borracha mais baixa (se ela for apertada, por exemplo, rapidamente ela irá voltar para seu formato original), baixa deformação permanente e grande elasticidade. Desse modo, a borracha pode ser usada para a fabricação de inúmeros produtos.

Imitando a reação que ocorre nas árvores da seringueira, os cientistas passaram a realizar reações de polimerização de adição de compostos diênicos, produzindo vários tipos de borrachas sintéticas. Dependendo do tipo de monômero que se usa para produzir o polímero, conseguem-se borrachas com diferentes propriedades.

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As borrachas sintéticas mais comuns atualmente são as obtidas por meio da polimerização do acetileno (buta-1,3-dieno), que forma o polibutadieno, e a partir do cloropreno (2-clorobut-1,3-dieno), que produz o policloropreno, ou polineopreno, ou, simplesmente, neopreno:

Reações de polimerização do polibutadieno e do policloropreno

Atualmente, as borrachas sintéticas são mais utilizadas do que a borracha natural. Tanto a natural quanto as sintéticas são consideradas elastômeros, isto é, substâncias que, quando são submetidas à tensão, passam de rearranjos desordenados a arranjos lineares, de maneira reversível.

A borracha usada nos pneus é sintética, conhecida como Buna-S, sendo formada pelo eritreno (but-1,3-dieno) e pelo estireno (vinilbenzeno), que, em inglês, escreve-se styrene, por isso, o “S” no final. O “na” também vem da atuação do sódio (Na – do latim natrium) como catalisador:

Copolimerização do Buna-S

A Buna-S é um copolímero, sendo formada pela adição de diferentes monômeros. Outros exemplos de borrachas sintéticas que também são copolímeros é a Buna-N, que é usada em revestimentos de tanques de gasolina, de mangueiras e em gaxetas, e o ABS, que é usado também na produção de pneus, telefones, invólucros de aparelhos elétricos e em embalagens.

O Buna-N é formado pelo eritreno (but-1,3-dieno), de onde vem o prefixo “bu”, e pela acrilonitrila, de onde vem um grupo nitrilo e, por isso, o “N” no final. Já o “na” vem do sódio, que atua como catalisador na reação de polimerização desse copolímero:

Copolimerização do Buna-N

O ABS é formado pela união de três monômeros: acrilonitrila (A), but-1,3-dieno (B) e estireno (S do inglês styrene):

Copolimerização do ABS


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Borracha natural e sintética"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/borracha-natural-sintetica.htm. Acesso em 21 de outubro de 2021.

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