Teste a história dos pneus de carro III: Químicos em movimento

Um pneu é um produto de alta tecnologia, resultado de décadas de evolução.

No início, nem os fabricantes de borracha nem os químicos conheciam a composição química exata e a estrutura molecular das matérias-primas com as quais trabalhavam, e os pneus eram de qualidade questionável. Seu principal problema é a facilidade de abrasão e desgaste, o que significa uma vida útil muito curta. Pouco antes da eclosão da Primeira Guerra Mundial, os químicos descobriram que adicionar negro de fumo como substância a uma estrutura aumentava muito a força, a elasticidade e a resistência à abrasão. Enxofre, negro de fumo, zinco, bem como o chamado dióxido de silício ou o conhecido quartzo (dióxido de silício), que recentemente foi usado como aditivo, desempenham um papel significativo na alteração da estrutura química da borracha e na melhoria de sua propriedades, e seu uso para esse fim remonta a diferentes períodos de desenvolvimento da tecnologia de pneus. Mas, como dissemos, no início, a estrutura molecular do pneu era um completo mistério.

No entanto, de fato, em 1829, Michael Faraday descreveu o bloco de construção básico da borracha com a fórmula química C5H8, ou em outras palavras, isopreno. Em 1860, o químico Williams obteve um líquido com a mesma fórmula. Em 1882, o isopreno sintético foi fabricado pela primeira vez e, em 1911, os químicos Francis Matthews e Carl Harris descobriram independentemente que o isopreno poderia ser polimerizado, o processo por trás da criação bem-sucedida da borracha artificial. Na verdade, o sucesso dos cientistas ocorre em um momento em que eles se recusam a copiar completamente a fórmula química da borracha natural.

Óleo Padrão e IG Farben

Já em 1906, especialistas da empresa alemã Bayer lançaram um poderoso programa para a produção de borracha sintética. Durante a Primeira Guerra Mundial, devido à escassez de matérias-primas naturais, teve início a produção de pneus à base da chamada borracha metílica, criada pela Bayer. No entanto, após a Primeira Guerra Mundial, foi descontinuado devido ao seu alto preço final e produto natural mais barato disponível. Porém, na década de 20, voltou a surgir a escassez de borracha natural, o que levou ao início de pesquisas intensivas na URSS, nos EUA e na Alemanha.

Na primavera de 1907, Fritz Hoffmann e o Dr. Karl Kutel, usando alcatrão de hulha, desenvolveram uma tecnologia para obter os produtos iniciais de isopreno, metil isopreno e butadieno gasoso, e o próximo passo no desenvolvimento da atividade foi a polimerização do moléculas dessas substâncias. Após a Primeira Guerra Mundial, pesquisadores da gigante IG Farben, que agora inclui a Bayer, concentraram-se na polimerização do monômero de butadieno e conseguiram criar uma borracha sintética chamada Buna, abreviação de butadieno e sódio. Em 1929, a empresa já produzia pneus da chamada Buna S, aos quais era adicionada fuligem. A Du Pont, por sua vez, sintetizou o neoprene, então chamado de duprene. Na década de 30, os químicos da Standard Oil de Nova Jersey, antecessora da Exxon, conseguiram desenvolver um processo para a síntese de butadieno usando o petróleo como produto principal. O paradoxo neste caso é que a colaboração da American Standard com a alemã IG Farben permite que a empresa americana crie um processo de fabricação de borracha sintética semelhante ao Buna S e se torne um fator importante no referido acordo para resolver o problema da borracha. EUA durante a Segunda Guerra Mundial. Em geral, no entanto, a pesquisa e o desenvolvimento de substituições de pneus multifuncionais no país são dominados por quatro grandes empresas: Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). Seus esforços conjuntos durante a guerra foram necessários para criar produtos sintéticos de qualidade. Em 1941, eles e Standard assinaram um acordo para troca de patentes e informações sob a jurisdição da Rubber Reserve Company, fundada por Roosevelt, e se tornaram um exemplo de como as grandes empresas e o estado podem se unir em nome de suprimentos militares. Graças ao enorme trabalho e recursos públicos, 51 plantas para a produção de monômeros e os polímeros sintetizados por eles, necessários para a produção de pneus sintéticos, foram construídas em um tempo extremamente curto. A tecnologia utilizada para esse fim é baseada no processo de fabricação Buna S, pois pode misturar melhor borracha natural e sintética e usar as máquinas de processamento disponíveis.

Na União Soviética, durante a guerra, 165 fazendas coletivas cultivavam dois tipos de dente-de-leão e, embora a produção fosse ineficiente e os rendimentos por unidade de área fossem baixos, a borracha produzida contribuiu para a vitória. Hoje, esse dente-de-leão é considerado uma das alternativas possíveis à hevea. Este produto é complementado com butadieno sintético, ou o chamado soprene, criado por Sergei Lebedev, no qual o álcool obtido da batata é utilizado como matéria-prima.

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Texto: Georgy Kolev