Vulcanização da borracha

Acidentalmente, Charles Goodyear descobriu o processo da vulcanização, usado em borrachas de pneus hoje em dia
Acidentalmente, Charles Goodyear descobriu o processo da vulcanização, usado em borrachas de pneus hoje em dia

A borracha natural é extraída do látex, que sai de algumas espécies de árvores, como a seringueira. Porém, essa borracha possui algumas limitações que dificultam o seu uso pela indústria. Por exemplo, ela não é muito resistente às variações de temperatura, pois em dias frios ela se torna dura e quebradiça; já em dias quentes, ela se torna mole e gosmenta. Outras limitações são sua baixa resistência ao calor e à tração.

Mas, no cotidiano, vemos inúmeros produtos que são feitos de borrachas naturais e sintéticas que não apresentam esses problemas, como, por exemplo, as borrachas de pneus de automóveis. Então, o que faz com que a borracha se torne mais resistente e seja utilizada pelas indústrias?

A resposta está num processo denominado vulcanização. Esse processo foi descoberto incidentalmente em 1839 por Charles Goodyear, que era realmente fascinado com a ideia de tornar a borracha imune às mudanças de temperatura. Assim, certo dia, depois de várias tentativas, Goodyear deixou sem querer uma mistura de borracha e enxofre cair sobre o fogão quente. Ele notou que a borracha não chegou a derreter, mas apenas queimou um pouco.

Desse modo, ele percebeu que a adição de enxofre à borracha a torna mais resistente. Goodyear batizou esse processo de vulcanização, em homenagem ao deus grego do fogo, Vulcano. Goodyear patenteou esse processou e determinou também a temperatura e tempo de aquecimento ideal para estabilizar a borracha.

Portanto, podemos conceituar a vulcanização como:

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Definição conceitual de vulcanização

Observe as imagens abaixo e entenda como a vulcanização torna a borracha mais resistente:

Observe que, antes da vulcanização, as moléculas da borracha podem deslizar umas sobre as outras, o que causa a elasticidade conhecida da borracha. Entretanto, com o processo de vulcanização, os átomos de enxofre tomam o lugar dos hidrogênios alílicos (hidrogênio ligados ao carbono vizinho ao carbono que realiza a dupla ligação) e esses enxofres formam pontes que ligam as macromoléculas umas às outras. Dessa maneira, mesmo sendo distendida, a borracha volta à sua forma original e o material fica mais resistente.

Além disso, a quantidade de enxofre adicionado também influencia no resultado obtido:

Relação entre quantidade de enxofre e elasticidade da borracha

Isso ocorre porque o aumento da quantidade de enxofre aumenta também a quantidade de pontes formadas entre as moléculas, assim a elasticidade diminui. Normalmente, para se fabricar borrachas usadas em artefatos em geral, adiciona-se cerca de 2 a 10% de enxofre. No caso das borrachas dos pneus que citamos anteriormente, o teor de enxofre varia de 1,5 a 5%; e usa-se um teor acima disso até 30% para borrachas empregadas em revestimentos protetores de máquinas e aparelhos de indústrias químicas.

Por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça

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