HISTRIA DOS POLMEROS
HISTRIA DOS POLMEROS
Os polmeros tm como principais caractersticas a capacidade de
substiturem metais, cermicas e materiais naturais em diversas
aplicaes domsticas, industriais, comerciais e aeroespaciais. Os
polmeros so constitudos por macromolculas compostas por Unidades de
repetio (monmeros), ligadas entre si, Predominantemente, por ligaes
covalentes que conferem ao material caractersticas como a de
isolamento eltrico.
A utilizao de polmeros est associada ao desenvolvimento
cientfico, tecnolgico e cultural da humanidade. A literatura mostra
o registro inicial do uso formal de polmeros a partir da descoberta
de um verniz extrado da seiva da rvore Rhus vernicfluapelos
chineses, h aproximadamente 3.000 anos. Egpcios e romanos tambm
usaram matrias resinosos para carimbar, colar documentos e vedar
vasilhames. Na sequncia destas descobertas, registra-se no sculo I
a.C. o uso de mbar, uma resina termoplstica moldvel por compresso e
proveniente de rvores fossilizadas. A literatura aponta o incio do
sculo I d.C. como a poca do desenvolvimento de tcnicas de conformao
e moldagem de chifre de animais para a produo de pentes e botes,
entre outros utenslios (WIEBECK; HARADA, 2005).
O desenvolvimento e o uso de materiais polimricos, de fontes
naturais, ao longo do tempo histrico, ocorrera de forma lenta e sem
grandes expresses at 1550, quando, a partir das viagens
exploratrias na Amrica, espanhis e portugueses tiveram o primeiro
contato com o produto extrado de uma rvore natural das Amricas,
conhecida como seringueira (Havea Brasilemsis). Este extrato,
produto da coagulao e secagem do Itex, apresentava caractersticas
de alta elasticidade e flexibilidade desconhecidos at ento. Levado
para a Europa, adquiriu o nome de borracha pela sua capacidade de
apagar marcas de lpis. Com base nos princpios metodolgicos
associados ao desenvolvimento da borracha, Charles Goodyear em 1839
por meio de estudos investigativos desenvolve uma borracha mais
forte, resistente e resiliente, com a implementao do processo de
vulcanizao (nome dado em honra ao deus Vulcano - das profundezas e
do fogo), que agrega enxofre estrutura molecular da borracha
natural, conferindo borracha, alm das caractersticas de
elasticidade, no pegajosidade e durabilidade to comuns nas aplicaes
dos dias atuais . O processo de vulcanizao viabiliza, desde ento, o
uso da borracha como material de engenharia. Robert William Thomson
criou em 1846 a bolsa de ar sobre a qual os carros se deslocariam
no futuro, o pneumtico. Tornava os pneus mais durveis e resolvia de
vez o problema da falta de conforto. Mas, por falta de matriaprima
de qualidade, Thomson desistiu da ideia e passou a recobrir as
rodas com aros de borracha macia. Issso exigiu, alm do melhoramento
de suas propriedades, tambm a produo em maior escala, o que motivou
o desenvolvimento da borracha sinttica em meados do sculo XX. Em
1846, Christian Schnbien, qumico alemo, tratou o algodo com cido
ntrico, dando origem nitrocelulose, primeiro polmero
serni-sinttico. Alguns anos mais tarde (l862), Alexander Parker
(in-
gls) dominou completamente esta tcnica, patenteando a
nitrocelulose (ainda comum a cera chamada de Parquetina, nome
derivado de Parker). O material era utilizado em estado slido e
tinha como caractersticas principais flexibilidade, resistncia a
gua, cor opaca e fcil pintura. Em 1862, ocasio da Exposio
Internacional de Londres, Pakers apresentou as primeiras amostras
do que podemos considerar o antecessor da matria-plstica, ponto
central de uma grande famlia de polmeros que nos dias de hoje contm
centenas de componentes.
No mesmo ano, o tipgrafo americano John Wesle Hyatt (1837 -
1920) soube de um concurso em Albany, no estado de Nova York (EUA),
lanado pela empresa Phelan and Collander, que produzia bolas de
bilhar. Quem fosse capaz de desenvolver um material que pudesse
substituir o marfim, que estava ficando raro na fabricao das bolas
de bilhar, ganharia dez mil dlares. A partir disso, Hyatt comeou a
pesquisa do marfim artificial ou qualquer novo material que pudesse
satisfazer as expectativas da empresa.
Hyatt obteve sucesso em 1870, aperfeioando a celulide - uma
verso comercial do nitrato de celulosa com adio de piroxilina,
cnfora como plastificador do nitrato de celulose, lcool, polpa de
papel e serragem. Nasceu, ento, a primeira matria plstica
artificial. Neste mesmo ano foi inaugurada a primeira fbrica da
nova matria-prima, batizada de Albany Dental Plate Company, nome
que provm do fato da celulide ter sido utilizada primeiramente por
dentistas.Esta foi a primeira experincia comercial bem sucedida na
rea dos polmeros. Assim, a celulide tornou-se rapidamente um
sucesso comercial e controlou o mercado durante cerca de 30 anos,
embora, devido sua elevada inflamabilidade, logo se procurassem
materiais alternativos mais estveis.
Em 1897, Krishe e Spittler, na Alemanha, conseguiram um produto
endurecido por meio da reao de formaldedo e casena (protena
constituinte do leite desnatado). O primeiro polmero sinttico
foi
produzido por Leo Baekeland (1863-1944), em 1912, obtido atravs
da reao entre feno1 e formaidedo. Esta reao gerava um produto slido
(resina fenlica), hoje conhecido por baquelite, termo derivado do
nome de seu inventor, um polmero que ainda hoje muito usado em
caixas e ligaes elctricas.
At o final da Primeira Grande Guerra Mundlal, todas as
descobertas nesta rea foram por acaso, por meio de regras empricas.
Somente em 1920, Hermann Staudinger (1881-1965), cientista alemo,
props a teoria da macromolcula. Esta nova classe de materiais era
apresentada como compostos formados por molculas em forma de longas
cadeias formadas a partir de molculas menores, por meio da
polimerizao. Anteriormente, se acreditava que os plsticos eram
compostos de anis de molculas ligados. E esta idia foi fortemente
combatida na poca, levando algumas dcadas para que fosse
definitivamente aceita. Em reconhecimento, Staudinger recebeu o
Prmio Nobel de Qunica em 1953.
Do outro lado do Atlntico, Waiiace H. Carothers (1896 -
1937),
qumico norte-americano, trabalhando na empresa DuPont,
formalizou a partir de 1929, as reaes de condensao que deram origem
aos polisteres e s poliamidas. A esta ltima classe de novos
materiais ele batizou de Nilon. Foi a primeira fibra txtil sinttica
produzida pelo homem, sendo o representante mais famoso do grupo
das poliamidas (fibras artificiais com enorme resistncia e
elasticidade). A inveno foi fruto das pesquisas em cincia e
tecnologia desenvolvidas pela Dupont, empresa qumica criada por um
discpulo de Lavoisier e produtora de uma grande variedade de
produtos. Em abril de 1938 Roy J. Plunkett, um cientista do
Laboratrio Jackson, da empresa DuPont, em Nova Jrsia, enaquanto
trabalhava com trs diferentes tipos de gs:
O Freon, um gs de congelao, o CFC (clorofluorcarbono) e o TFE ou
tetrafluoretileno, um gs estvel nas condies ambientes. A ideia era
conseguir que o CFC tivesse tambm condies para ser usado como um
produto na refrigerao.
O assistente do cientista, Jack Rebok, que o ajudava nas
experincias comeou ento a tirar o suporte do gelo seco ligando-o a
um aparelho a fim de criar alguma reao qumica provocada pela
libertao de algo no interior da cmara quente com o TFE quando
adicionasse cido clordrico.
No entanto, quando abriu a vlvula para o espalhar nada
aconteceu. Os dois tcnicos reviraram a bomba e agitaram-na tentando
perceber o que se tinha passado. No parecia ter havido nenhum
problema com ela mas de repente repararam numa pequena poro dum p
branco que comeou a se espalhar. Aps inspecionarem os cilindros de
TFE repararam que em cada um deles tinha-se formado uma camada de
uma cera branca, mais tarde identificado por Plunkett como sendo
uma matria polimerizada, que foi designado politetrafluoretileno, o
PTFE, o TEFLON. Devido enorme estabilidade trmica deste polmero,
somente em 1960 foi possvel desenvolver uma tcnica comercial para o
seu processamento, produzindo-se recobrimento antiaderente para
formas de bolo.A partir de 1937, at o final da dcada de 1980, o
professor Paul Flory (1910-1985) foi um incansvel pesquisador,
trabalhando com cintica de polimerizao, polmeros em soluo,
viscosidade e determinao de massa molar, dentre outros campos. Como
reconhecimento, ele recebeu o Prmio Nobel de Qumica em 1974. Com o
advento da Segunda Guerra Mundial (1939-1945), houve uma enorme
acelerao no desenvolvimento dos polmeros sintticos. Como exemplo,
podemos citar o desenvolvimento da borracha sinttica SBR pela
Alemanha, por razo do fechamento de suas fronteiras com os pases
fornecedores de borracha
natural.http://quatrorodas.abril.com.br/autoservico/reportagens/historia-pneu-476615.shtml
Roy J. Plunkett e a sua equipa
O desenvolvimento observado at o final do sculo XIX no envolveu
metodologias sistemticas de investigao cientfica e tecnolgica, pois
o estudo da qumica orgnica era inexistente at aquela poca, mesmo
considerando o nvel de desenvolvimento dos alquimistas. Estes, por
sua vez, desenvolviam pesquisas desde a idade mdia direcionadas
para o aperfeioamento dos processos de minerao, principalmente para
a transformao de metais em ouro, o que contribuiu significativam
ente para o desenvolvimento da metalurgia e da qumica inorgnica
(SCHUMMER, 2003).
