Por Karen G Blaettler
Atualizado em 24 de março de 2022

Classe Rafael / EyeEm/EyeEm/GettyImages

No final da década de 1930, os Estados Unidos consumiam mais da metade da borracha natural do mundo. Hoje, a borracha natural está presente em mais de 50 mil produtos nos EUA, e o país importa cerca de 3 bilhões de libras anualmente. Apesar disso, a borracha sintética representa agora a maior parte da produção moderna – mais de 70% da borracha utilizada em todo o mundo.

Antecedentes da Borracha Natural

A borracha natural tem origem no látex, uma suspensão do polímero poliisopreno em água. Este elastômero – o que significa que pode esticar e flexionar – forma moléculas de cadeia longa que conferem à borracha suas propriedades únicas. Embora mais de 2.500 espécies de plantas produzam látex, o fornecimento comercial vem quase exclusivamente da árvore Hevea brasiliensis, nativa da América do Sul tropical. As primeiras civilizações mesoamericanas misturavam látex com suco de ipomeia para criar vários tipos de borracha, desde bolas saltitantes até sandálias.

Antes de 1900, as seringueiras silvestres do Brasil eram a principal fonte. A crescente procura de bicicletas e automóveis empurrou a produção para além dos limites naturais. As sementes contrabandeadas do Brasil permitiram plantações de borracha no Sudeste Asiático, que fornecia a maior parte da borracha dos EUA na década de 1930. A Segunda Guerra Mundial cortou abruptamente esta cadeia de abastecimento, sublinhando a importância estratégica da borracha.

Processo de Fabricação de Borracha Natural

A jornada começa com a batida:uma incisão cuidadosa na casca de uma seringueira extrai o látex para um copo. O látex de muitas árvores é armazenado em grandes tanques. A coagulação - adição de um ácido como o ácido fórmico - coagula o poliisopreno em uma massa sólida, um processo que leva cerca de 12 horas. Rolar remove a água, produzindo folhas finas com cerca de 1/8 de polegada de espessura. Estas folhas secam em prateleiras de madeira; fumar durante alguns dias produz a tradicional folha de fumaça com nervuras, enquanto a secagem ao ar produz folhas secas ao ar de qualidade superior. Borracha crepe clara – duas coagulações seguidas de secagem ao ar – oferece a melhor qualidade.

Criando Borracha Sintética

As borrachas sintéticas surgem da polimerização, seja por adição (ligando monômeros diretamente) ou condensação (eliminando pequenas moléculas durante a ligação). Os químicos alemães procuraram pela primeira vez a borracha sintética durante o WorldI, produzindo 15 toneladas de borracha metílica por mês a partir da acetona. O avanço veio em 1929 com BunaS (borracha de estireno-butadieno, SBR) da I.G. Farben. Em 1955, SamuelHorne desenvolveu um cis-1,4-poliisopreno quase natural de 98%, permitindo a mistura de SBR e polímeros semelhantes à borracha natural que alimentam a indústria de pneus atual.

Processamento de Borracha

Depois de entregue em fardos, a borracha passa por quatro estágios críticos:composição, mistura, modelagem e vulcanização. Cada etapa adapta o material para sua aplicação final.

Composição

A composição adiciona produtos químicos para ajustar a sensibilidade à temperatura e o desempenho mecânico. Aditivos – como negro de fumo, silicatos de alumínio anidros, antioxidantes e plastificantes – reagem durante a vulcanização para estabilizar a rede polimérica. O negro de fumo, derivado da fuligem, é o enchimento de reforço mais comum, aumentando a resistência à tração, a resistência à abrasão e a durabilidade UV. A maioria dos produtos de borracha parece preta por causa desse enchimento.

Mistura

Como a viscosidade da borracha é alta, a mistura ocorre em duas etapas. Primeiro, os enchimentos de reforço formam um masterbatch. Após o resfriamento, são adicionados agentes de cura (por exemplo, compostos sem enxofre ou sem enxofre) e a mistura é misturada até ficar homogênea, evitando a vulcanização prematura.

Modelagem

A modelagem emprega extrusão, calandragem, revestimento ou moldagem. A extrusão força a borracha através de extrusoras de parafuso, enquanto a calandragem a passa entre os rolos para atingir uma espessura uniforme. O revestimento combina calandragem com aplicação de material, ideal para capas de chuva ou esteiras transportadoras. A moldagem – compressão, transferência ou injeção – forma formas complexas, como carcaças de pneus ou juntas, com a vulcanização ocorrendo simultaneamente.

Vulcanização

A vulcanização – cunhada por Charles Goodyear em 1839 – reticula polímeros de borracha, transformando um material pegajoso e sensível à temperatura num produto elástico e durável. Os processos modernos utilizam níveis reduzidos de enxofre e aceleradores, reduzindo o tempo de cura para 15 a 20 minutos. Técnicas livres de enxofre, como peróxido ou vulcanização por radiação, também são empregadas para aplicações especiais.