Fibras Sinteticas - apostilas - Engenharia Mecanic, Notas de estudo de Engenharia Mecânica. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
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Bossa_nova4 de Março de 2013

Fibras Sinteticas - apostilas - Engenharia Mecanic, Notas de estudo de Engenharia Mecânica. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)

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Apostilas de engenharia mecanica sobre o estudo das fibras sintéticas, os plásticos e as fibras sintéticas, os percussores, das bolas de bilhar ao cinema, do celefone à baquelite.
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As Fibras Sintéticas

Os plásticos e as fibras sintéticas

É Difícil, Imaginarmos Um Mundo Sem A Presença Dos Plásticos. Inúmeros Objetos, Com Os Quais Lidamos Diariamente, São Feitos Desse Importante Material. Os Profissionais E Artesãos Do Século xix, Certamente Teriam Sua Capacidade Construtiva E Inovadora Ampliada Se Pudessem Contar Com Um Material Tão Versátil.

De onde surgiu a designação plástica? Esse termo foi inventado nas industrias. Portanto, não se reveste de conotações cientificas. Por plástico se entende qualquer substancia que pode ser moldada em forma conveniente. Porém, uma característica importante é que a quase tonalidade dos plásticos utilizados hoje são polímeros, embora nem todo polímero seja plástico.

Um polímero é uma molécula muito grande formada pela reunião de moléculas menores. À semelhança dos elos de uma corrente, as moléculas menores se unem para formar uma maior. Essas ligações vão dar origem a um comprido filamento que pode conter centenas e até milhares de átomos encadeados.

A parte importante no desenvolvimento dos plásticos foi executada pelas grandes indústrias químicas na Europa e no continente norte-americano. Após a Primeira Guerra Mundial, essas empresas passaram a fazer uma escolha cuidadosa de profissionais competentes, em geral graduados com doutoramento em química, a fim de patrocinar intensa investigação. O resultado foi a descoberta de produtos com propriedades espetaculares, capazes de substituir madeira, couro, aço, alumínio ou fibras naturais. Trata-se de um feito destacado das atividades de pesquisa e desenvolvimento — usualmente abreviadas pela sigla P&D — em grandes laboratórios de empresas sólidas.

A seguir, veremos que a raiz dos notáveis feitos no campo dos polímeros remonta à procura de materiais moldáveis no século XIX e à busca de fibras sintéticas no século XX.

Os percussores

Em 1833, Henri Braconnot (1781 – 1855) fez reagir uma mistura de amido, serragem e algodão, com ácido nítrico. O material obtido pôde ser moladado em formas convenientes. Ao ser dissolvido em solventes (que na época eram obtidos da destilação seca da madeira), Braconnot verificou que o material formava uma laca que podia ser utilizada como verniz. Na realidade, todos os materiais dessa estranha mistura contêm celulose, um polímero natural proveniente

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de um açúcar: a glicose. Da reação de Braconnot resulta a nitrocelulose, um polímero com propridades mais favoráveis para moldagem do que a celulose original. O procedimento desse pesquisador foi o marco inicial no desenvolvimento dos plásticos e dos vernizes sintéticos.

Em 1846, Christian Friedrich Schonbein (1799 – 1868) aperfeiçoou o processo de Braconnot, nitrando algodão, cujas fibras são constituídas de celulose praticamente pura, com a mistura sulfonítrica, isto é, dos ácidos sulfúrico e nítrico. Schonbein verificou também que a nitrocelulose era solúvel em uma mistura de álcool e éter.

Das bolas de bilhar ao cinema

Por volta de 1860, as indústrias passaram a procurar um substituto para o marfim ( dente de elefante) utilizado na confecção de bolas de bilhar um jogo bastante apreciado e em moda naquela época. Por volta de 1870, os irmãos Hyatt, dos Estados Unidos, descobriram que uma mistura de nitrocelulose, cânfora e álcool, realizada sobre pressão, fornecia um material plástico resistente a água, óleos e ácidos. Conhecido como celuloide, xilonita ou marfim artificial, satisfez os fabricantes de bolas de bilhar e, adicionalmente, encontrou emprego na fabricação dos mais variados objetos: de dentaduras e colarinhos de camisa.

A importância do plástico dos irmãos Hyatt aumentou em 1882, quando se constatou que o celulóide, dissolvido em acetato de amila, permitia preparar filmes suportes para a gelatina fotossensível de chapas fotográficas e, o mais significativo, confeccionar estreitas e longas fitas, as quais permitiam o filme e a película cinematográficos.

A nitrocelulose é empregada ainda hoje com diversas finalidades. A sua utilidade depende da quantidade de nitrogênio incorporada no processo de nitração. Quando o conteúdo de nitrogênio é baixo, o matéria se presta ao uso como plástico. Em conteúdos médios, o produto é dissolvido em solventes adequados e serve como verniz. Com alto conteúdo de nitrogênio, tem- se um poderosíssimo explosivo, o algodão-pólvora.

Do celefone à baquelite.

Em 1892, a celulose (um polímero natural) foi matéria prima para o desenvolvimento do celofone. Para isso bastava fazê-la reagir com o hidróxido de sódio e o sulfeto de carbono. A denominação desse plástico surgiu por causa da própria aparência: “celulose + diáfano”.

Em 1897, foi utilizado outro polímero natural, a caseína — uma das proteínas do leite — para a fabricação de plásticos. A principal fonte é o leite de vaca, onde ela é encontrada em concentrações de até 3% em massa. A caseína é facilmente separada do leite, porque ela se precipita com a adição de pequenas quantidades de ácido. Nesse sentido, o ácido acético do vinagre ou o ácido cítrico do limão são suficientes. Quando a caseína é aquecida com o formoaldeído, forma um plástico chamado galalite, de propriedades muito convenientes na

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fabricação de botões, por exemplo. Atualmente, outros plásticos são usados para esse fim, mas a caseína é empregada na fabricação de adesivos não-tóxicos a fim de colar, por exemplo, as tampas de embalagens de alimento. Nessa aplicação, ela costuma ser misturada à dextrina, outo polímero natural obtido por hidrolise parcial do amido.

No ano de 1907, Leo Hendrik Baekeland (1863 – 1944), um químico belga, preparou o primeiro plástico de grande sucesso. Baekeland havia trabalhado no desenvolvimento de papéis fotográficos, tendo, em 1893, inventado o papel Velox. Em um dos seus experimentos, aqueceu uma mistura de fenol e formol, na presença de algumas gotas de ácido sulfúrico, que atua como catalisador. Baekeland verificou a formação de uma massa dura, que estilhaçava ao receber pancadas. Apesar disso ela tem grande resistência elétrica, comportando-se como um excelente isolante. Denominado baquelite, esse material passou a ser fabricado pela Cia. Baquelite, já em 1910.

Para a indústria eletroeletrônica, que então começava a baquelite foi uma importante descoberta. Interruptores elétricos e gabinetes de rádios estão entre as aplicações importantes, durante muitas décadas do século XX. Ainda hoje, polímeros de fenol-formol são usados em equipamentos elétricos, tintas e esmaltes, isolamentos acústico e térmico, resinas de troca iônica e muitas outras aplicações.

O desafio das fibras

A idéia de substituir fibras naturais por sintéticas foi, sem duvida, a principal causa do desenvolvimento dos polímeros. As fibras do linho e do algodão são na realidade longas cadeias de celulose que, como mencionado anteriormente, é um polímero do açúcar, chamado glicose. Através de séculos, muitas civilizações usaram esses filamentos naturais para confeccionar tecidos. Mas a grande atração sempre foi a seda, o pano obtido a partir de um fio branco e resistente produzido pela larva do Bombyx mori, o bicho da seda, ao construir seu casulo.

Os chineses foram os precursores das técnicas de obtenção da seda. Para eles, ela já era uma fibra têxtil importante 2600 anos a.C. Desde aquela época, o homem tem se encantado com a habilidade química do bicho da seda em converter as folhas de amoreira, seu alimento, num filamento de proteína. Esse filamento é dotado de grande elasticidade, pois pode ser esticado até 20% além do seu comprimento original.

Inspirado no bicho da seda, o conde Hilaire de Chardonnet (1839-1924) concentrou seus esforços, a partir de 1880, na tentativa de conseguir uma seda sintética. Ao fazer reagir folhas de amoreira com ácido nítrico, Chardonnet obteve, assim, uma pasta viscosa que coagulava quando exposta ao ar quente. Na realidade, o conde fez a nitração da celulose da folha de amoreira, preparando a nitrocelulose, a mesma substância dos pioneiros Braconnot e Schonbein. Logo, percebeu que, em vez de usar ar quente, podia transformar a pasta em fios, escorrendo-a através de uma chapa furada – a fiandeira – e coagulando os filamentos que se formavam,

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mergulhando-os em uma solução de água e álcool. Entusiasmado com o resultado, Chardonnet montou uma fabrica em Besançon, na França, em 1891.

A fibra preparada pelo conde era o que hoje chamamos de celulose regenerada e não a proteína da seda. Sintetizada de modo rudimentar, não tinha o mesmo desempenho da fibra que pretendia substituir. Contudo, suas propriedades têxteis eram promissoras. Logo os químicos encontraram outros procedimentos mais elaborados para preparar fibras à base de celulose.

Em 1890, o químico francês L.H. Despeissis dissolveu a celulose em hidróxido de tetra-amin- cobre. Injetando a pasta resultante, através de uma fiandeira, eum um banho de ácido, constatou a coagulação de um filamento com propriedades razoáveis. Em 1898, químicos alemães transformaram esse método em um processo industrial rentável.

A fim de se constatar a estreita relação entre o progresso de ciência e da tecnologia – interdependentes, mas que muitas vezes não são concomitantes – convém fazer um reparo. Em 1857, Eduard Schweizer ( 1818-1860) já havia notado a dissolução da celulose em soluções concentradas de hidróxido de tetra-amin-cobre, facilmente preparado pela mistura de um sal de cobre ( em geral sulfato) com amônia concentrada. Essas soluções, de um azul intenso, são chamadas de reativo de Schweizer e estão entre as poucas soluções capazes de dissolver celulose. Contudo, Schweizer não se interessou por possíveis aplicações praticas do seu achado.

A fibra de Despeissis, uma outra versão da celulose regenerada, ficou conhecida como raiom cuproamoniacal e, sintetizada em escala industrial, toma anualmente a forma de milhares de metros quadrados de tecido.

A criatividade e o conhecimento experimental, aperfeiçoados continuamente, permitiram desenvolver um outro tipo de de raiom, chamado de raiom-viscose. Ele foi preparado por C.F. Ross e E.J.Beven, em 1892, ao tratarem a celulose com hidróxido de sódio e sulfeto de carbono. Desse modo, é formado um composto, o xantato de celulose. Por extrusão (processo de espremer através da fiandeira), esse composto dá origem a filamentos que, em etapas subseqüentes, são dessulfurados, branqueados, lavados, oleados e secos.

A importância do trabalho de Staudinger

O grande desenvolvimento dos polímeros, plásticos e fibras só ocorreu quando foi possível conhecer sua verdadeira constituição. O problema estava em admitir que existiam moléculas bem maiores. Essa idéi a não foi bem recebida pelos cientistas do fim do século XIX e começo do século XX. Acabou envolvendo pronunciamentos e publicações de trabalhos nos quais os prós e os contras se alternavam.

O notável químico Kekulé, ao assumir a reitoria da Universidade de Bonn, em 1877, mencionou em seu discurso de posse o fato de que as substancias orgânicas diretamente ligas à vida – proteínas, amido, celulose– poderiam ser constituídas por moléculas muito longas, de tal forma que suas propriedades peculiares adviriam desse fato.

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Emil Fischer (1852-1919), destacado químico que estudou detalhadamente os açúcares e outras espécies químicas importantes, como aminoácidos, proteínas,e polipeptídeos, se manifestou no mesmo sentido. Fischer sugeriu que os polipeptideos sintéticos seriam cadeias lineares de aminoácidos unidos entre si pela ligação –CO–NH–. Essa ligação ocorre em todas as amidas e peptideos naturais. Em uma conferência, em 1906, anunciou a existência de uma ‘’linha ininterrupta’’ ( isto é, uma aminoácidos, diméricos ou triméricos, e as proteínas naturais. Para ilustrar a sua convicção, relatou seus trabalhos na síntese de um polipeptídeo, efetuado etapa a etapa, com exaustivo registro de todos os intermediários. Tinha obtido um composto com massa molecular superior a 1.000.

Todavia, até os primeiros anos do século XX, não se dispunha de nenhuma evidência direta de uma molécula de massa molecular na ordem de dezena de milhar pudesse existir.

Em 1920, Hermann Staudinger publicou um trabalho na prestigiosa revista cientifica alemã Beriche. Ele propôs que varias substancias sintéticas (poliestireno, poliximetileno) e naturais (borracha) deveriam ser representadas por formulas de cadeias longas, predominantemente lineares.

Essa sugestão encontrou oposição, como sempre manifestada em seminários universitários e artigos em revistas cientificas. Em 1921, a fim de esquentar a discussão, o físico Michael Polanyi (1891-1976) apresentou resultados de uma investigação sobre a estrutura da celulose feita com o uso do raio X.

Quando se incide raios X sobre um pequeno fragmento – cerca de meio centímetro – de uma substancia, ocorre um espalhamento da radiação. Ele é mais intenso nas direções que dependem da disposição dos átomos no examinado. A forma desse espalhamento é registrada por um papel fotográfico colocado atrás da amostra. A distribuição das manchas e os ângulos de espalhamento a elas correspondentes permitem determinar não só tamanhos e distâncias interatômicas, mas também como as moléculas ou íons estão distribuídos. O que se obtém, de fato, é uma informação a respeito do arranjo espacial das moléculas ou íons na chamada de célula unitária.um cristal da substancia, de alguns milímetros de tamanho, resulta da colocação, lado a lado, de células unitárias.

Os dados de raios X da celulose obtido por Polanyi podiam ser explicados por dois modelos. No primeiro, se supunha que a estrutura correspondia a um longo encadeamento de moléculas de glicose. No segundo, um composto formado por duas moléculas de glicose. O físico chamou a atenção para o fato de que as informações dos raios X, sem o respaldo de outras técnicas que as complementassem, não eram conclusivas.

Nesse mesmo tempo, passou a ser difundida entre os cientistas a idéia de que uma molécula não pode ser maior do que a célula unitária. Como toas as células unitárias até então

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determinadas eram de poucos átomos, as opiniões começaram a pender a favor das moléculas pequenas.

Resultados semelhantes aos de Polanyi foram obtidos para a borracha. Hoje não temos dúvida de que a borracha é um polímero cujo monômero é o isopreno, um hidrocarboneto parafínico insaturado que na nomenclatura oficial é o 2 metil-1,3-butadieno. Porem, no início do século XX, o modelo mais aceito era o de que esse material resultava da reação de duas moléculas de isopreno, formando um dímero cíclico, originando um anel de oito membros, com duas duplas ligações, o que corresponde ao 1,5-dimetil-ciclo-1,5octadieno.

Imaginava-se que o látex – esse mesmo que escorre da seringueira – seria constituído por agregados de algumas centenas desses ciclo-octa-dienos, unidos por forças de atração (chamadas de intereração através do espaço no jargão dos especialistas) entre as duplas ligações dos dímeros. Em outras palavras, o látex seria uma solução coloidal aquosa, isto é, uma solução na qual os mencionados agregados de ciclo-octadienos estariam suspensos na água.

Staudinger esclareceu a verdade, usando o bom senso. Se a composição química da borracha se restringisse a moléculas de ciclo-octadienos, então elas poderiam ser hidrogenadas, transformando as duplas em simples ligações. Sem as duplas, os agregados da solução colidal deixariam de existir, restando como produto final o 1,5-dimetil-ciclo-octano, de formula química definida e que, como acontece com qualquer substância pura, deveria apresentar ponto de fusão definido, não pode ser destilada sem decomposição e cujas soluções tem viscosidade extremamente elevada. Portanto, a suposição inicial não era correta: a estrutura da borracha é mais complicada do que a de um simples dímero. Essa experiência, realizada em 1922, foi a evidência crucial da existência de macromoléculas. Em seguida, surgiram mais dados experimentais, comprovando o acerto das concepções de Staudinger.

Para que servem os polímeros sintéticos

Em nosso dia-a-dia lidamos com uma infinidade de objetos e equipamentos construídos com polímeros sintéticos. Eles são usados nas mais diversas áreas: em comunicação, recreação, decoração, construção, habilitação, etc. Mas essa relação está longe de ser completa.

Para avaliar a versatilidade das aplicações, destacamos, a seguir, alguns aspectos favoráveis ao manuseio de plásticos poliméricos.

* Processabilidade: É muito fácil obter os produtos no formato final, usando diferentes técnicas de moldagem. Formas complexas, com muitos detalhes e disposições intricadas, são produzidas sem muito esforço.

* Peso: Os plásticos são mais leves que o vidro ou os metais. Permitem construir objetos com pesos que variam da metade a um décimo daqueles preparados com outros materiais.

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* Resistência: Ainda que possam ser tão transparentes quanto aos vidros, são muito mais resistentes. Quando quebram, não formam pontas, e não estilhaçam ao receber um impacto. Isso é muito importante do ponto de vista de segurança de manuseio ou utilização.

* Lubrificação: São matérias de baixo atrito. Por isso, podem funcionar como suportes de eixos (mancais), com pouco desgaste.

* Isolação: Têm excelentes propriedades de isolação elétrica e acústica, que são acentuadas quando estão na forma de espumas. Em geral, são mais leves que as cerâmicas isolantes.

* Ignição retardada: Os plásticos incendeiam mais lentamente que a madeira, a tinta ou o papel, matérias responsáveis pela propagação de grandes incêndios urbanos.

* Aparência: Não há limites para as cores ou acabamentos das superfícies. Além disso, podem ser transparentes como o vidro, translúcidos ou opacos.

* Resistência às variações climáticas: Não enferrujam como o ferro, nem incham ou racham como a madeira. Expostos à inclemência do tempo,podem ficar com a mesma aparência durante dezenas de anos.

* Resistência a agentes químicos: Em relação a reagentes inorgânicos, são mais resistentes que a madeira, o metal ou o papel. Já com os reagentes orgânicos, a reatividade e a solubilidade são variáveis. Alguns plásticos não reagem com a maioria dos produtos orgânicos comuns em laboratório.

* Facilidade de obtenção de matérias-primas: São fabricados a partir de matérias obtidos principalmente do petróleo, do sal do de cozinha e do ar. O petróleo fornece, durante o refino, alguns dos monômeros. O sal dá o cloro, e o ar fornece o nitrogênio e oxigênio, gases usados em diferentes etapas de polimerização ou no preparo de outros insumos usados na indústria de polímeros.

A todas essas vantagens soma-se a da facilidade de reciclagem, cujo valor deve ser ressaltado quando se leva em conta a busca de soluções para as agressões ao meio ambiente. Todos os chamados termoplásticos, isto é, aqueles que são moldáveis a quente, podem ser reciclados. Para isso, o plástico usado é moído e fundido, sendo transformado em laminados ou matéria- prima para os mesmos empregos que os originais.

Existem muitos polímeros, para as mais variadas aplicações. Alguns estão relacionados a seguir.

Polietileno

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O polietileno foi preparado pela primeira vez em 1933. É sintetizado pela polimerização do eteno (nomenclatura oficial) ou etileno (nomenclatura usual) e separado nas torres de destilação das refinarias de petróleo. Pode ser preparado na forma de películas de espessura de ordem décimos de milímetros – os chamados filmes– usados com freqüência em embalagens de alimentos ou em saquinhos e sacolas com mensagens publicitárias. Pode também ser moldado em garrafas, usadas frequentemente para embalar leite ou água de lavadeira (solução de hipoclorito de sódio a 5%).

PVC (Policloreto de vinila)

O cloreto de vinila (nomenclatura usual), utilizado no preparo do policloreto de vinila, é também sintetizado a partir do eteno. Na presença de cloro e oxigênio, o eteno se converte em cloro- eteno (nomenclatura oficial).

O polímero resultante é rígido e resistente, a silgla comercial PVC é abreviatura do inglês polyvynil chloride. Também é muito usada a designação simplificada de ‘’vinil’’. Encanamentos para água e esgoto estão entre seus princiapais usos. Brinquedos e embalagens de xampu também são feitos de PVC.

Polipropileno

O propeno (nomenclatura oficial) ou propileno ( nomenclatura usual) também é um produto do refino do petróleo. Polimerizado na forma de polipropileno, é usado para a confecção de cordas, fibras para carpete, redes de pesca, e filmes para embalagens e partes moldadas de automóveis (grades frontais). Emprego importante é a fabricação da ráfia sintética, utilizada para substituir a juta (fibra natural vegetal celulósica) em sacarias para cereais e outros produtos agrícolas.

Poliestireno

O poliestireno é preparado a partir do eteno de benzeno petroquímicos, dos quais se sintetiza o monômero estireno. Com o poliestireno são fabricados pentes, brinquedos, utensílios de cozinha, cartões de crédito, copos descartáveis para água ou café (aplicações com as quais

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convivemos diariamente). Uma de suas vantagens é que pode também ser preparado na forma de isopor, uma espécie de poliestireno muito leve de excelentes propriedades como isolante térmico e elétrico. O isopor é também chamado de estiropor, palavra que vem da locução ‘’ estireno poroso ‘’. Para obtenção de isopor, o polímero na forma de pequenas contas é aquecido juntamente com um solvente volátil, como por exemplo o pentano, cujo ponto de ebulição é 36°C. A expansão do vapor do solvente deixa muitas bolhas no interior da massa aquecida, gerando uma espuma fofa. Em uma outra versão preparativa, o solvente volátil, chamado de agente de expansão no jargão industrial, é adicionado diretamente ao monômero. Assim, o polímero já se forma altamente poroso e pouco denso.

Aqui temos um exemplo interessante de como se pode resolver uma questão ambiental. Enquanto não se conheciam os efeitos nocivos dos clorofluorocarbonetos (CFC), eles eram empregados como agentes de expansão do estiropor. Posteriormente, foram substituídos pelo pentano, que, por ser uma parafina saturada, é muito pouco reativo e, assim, não causa danos ecológicos.

Poliéster

São muito comuns os tecidos de poliéster. As fibras desses têxteis são, na realidade, copolímeros derivados de eteno e ácido tereftálico,constituindo os polietilenotereftalatos. O ácido tereftálico é preparado a partir do paraxileno, também de origem petroquímica. O eteno é convertido em etilenoglicol e só então polimerizado com o ácido tereftálico. Uma das vantagens dos tecidos de poliéster é que são mais facilmente lavados que os de algodão e não perdem o vinco. Fitas magnéticas para gravação e laminados finos para embalagens de alimentos, do tipo que pode ser aquecido, também entre suas aplicações. Destaca-se ainda o uso na fabricação de resistentes garrafas plásticas de grande volume (um litro ou mais) para refrigerantes. Estima-se que 50% da produção de poliéster é consumida em vestuário, 30% em usos de industriais diversos e o restante em equipamentos domésticos.

Poliacrilonitrila

A acrilonitrila é o monômero da poliacrilonitrila, uma fibra muito usado na fabricação de carpetes e tapetes acrílicos. A indústria de roupas também lança mão de fibras acrílicas, usualmente associadas a outras naturais, frequentemente ao algodão. Uma das marcas comerciais é o orlom.

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Polimetilmetacrilato

O metacrilato de metila polimeriza formando o polimetilmetacrilato. Ele pode ser laminado em chapas diversas espessuras, tão transparentes que substituem o vidro. São comercializados com várias marcas, como lucite ou plexiglas.

Náilon

Polímero de grande importância, o náilon provém da reação de ácidos carboxílicos com aminas, dando origem às amidas. É nesse campo que se encontra um dos aspectos mais interessantes da visão de mercado de hábeis empresários industriais.

Em 1928, uma grande companhia química norte-americana, a du Pont, contratou o químico Wallace Carothers Hume (1896-1937). Esse pesquisador era,até então, professor na Universidade Harvad e investigava polímeros naturais, como a borracha, proteínas e resinas. O sucesso do investimento da empresa na inteligência especializada ficou evidente em pouco tempo. Dos esforços de Carothers nos laboratórios industriais de P&D resultou, em fevereiro de 1935, o náilon 66, sintetizado pela reação do ácido adípico (diácido orgânico de seis carbonos) com hexametilenodiamina (também com seis carbonos, daí o numero 66)

A equipe do pesquisador se impressionou com a elasticidade desse matéria, que podia formar fibras mais resistentes do que qualquer outro, natural ou sintético, até então conhecido. Embora o primeiro uso projetado fosse a fabricação de cerdas para escovas de dentes, logo se percebeu que finalmente a química tinha fornecido um substituto para a seda. E qual era a importância disso ?

No inicio dos anos 1930 a moda para as mulheres eram usar saias mais curtas, a fim de que as pernas ficassem à mostra. Em conseqüência disso, o estoque de meias de seda desapareceu dos balcões das lojas. Sua reposição envolvia gastos apreciáveis, pois o cultivo do bicho-da-seda é delicado e o manuseio dos casulos e do filamento natural é o trabalhoso e caro. Assim, o náilon se tornou um substituto inevitável, sem os percalços da criação do Bombyx ou da plantação da amoreira. Com os fios de náilon foi possível fabricar meias que apresentavam com naturalidade, e com cores e transparência bastante atraentes.

A primeira venda de meias de náilon aconteceu em 24 de outubro de 1939, em Wilmington, Delaware, Estados Unidos, local da sede da empresa que empregava Carothers, as fotos da ocasião mostram a balbúrdia causada pelo evento. Pacatas donas de casa e mães de família disputavam as meias aos trancos e aos supetões, e as experimentavam em plena via publica. O

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novo produro, uma conquista de pesquisa cientifica, mostrou como a química é capaz de adicionar mais sensualidade às pernas femininas.

Poliuretana

Chama-se uretana o produto da reação de um isocianato orgânico (grupo funcional –NCO) com um álcool. A reação do diisocianato de metila ou do tolueno diisocianato com o polietilenoglicol origina, respectivamente, as espumas rígidas ou esponjas, chamadas de poliuretanas. Espumas macias para colchões e duras para embalagens de alimentos ou peças delicadas estão entre as aplicações mais comuns. O efeito de formação de espuma é conseguido juntando-se água, que reage com o isocianato, formando gás carbônico. As bolhas desse gás, ao se expandir na massa de polimerização,geram a textura da espuma, de modo análogo à ação das bolhas de gás carbônico, que fazem um bolo crescer durante o seu cozimento. Nas industrias, para completar o efeito gás carbônico, costuma-se juntar outros agentes de expansão. Foram muito usados os freons ou clorofluorocarbonetos (CFC), mas seu uso foi banido na maior parte do mundo, devido aos efeitos de agressão desse material sobre a camada de ozônio. Aqui, também, como no caso do poliestireno, o pentano é o substituto dos CFC’s por não agredir o ambiente.

Teflon

O tetrafluoreteno (nome oficial) ou tetrafluoroetileno (nome usual), é o monômero do politetrafluoroetileno (PTFE), mais conhecido no comercio com o nome de teflon. Trata-se de um polímero de cor branca, com grande inércia

Química, isto é, não reage com facilidade. A baixa reatividade o torna ideal para fabricar peças ou revestimentos que devam resistir à agressão de substâncias corrosivas. Essa inércia química também encontra uttilização em medicina, na produção de válvulas cardíacas artificiais que não sofrem os transtornos da rejeição, pois o teflon não estimula o sistema imunológico do corpo humano.

A maior parte das substancias não adere a uma superfície revestida de teflon. Isso permite a construção de mancais (suprtes de eixos) de baixo atrito e frigideiras que fritam ovos sem necessidade de óleo. Nesse ultimo caso, existe a vantagem adicional de que a limpeza fica facilitada, mesmo se utilizando as lavadoras automáticas.

Elastano

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É um filamento sintético conhecido por sua excepcional elasticidade. É a lycra essencialmente pura, sem adição de poliamida ,e que é denominada de Lycra comercial ou Industrial. É mais forte e durável que a borracha, seu principal concorrente. Ele foi inventado em 1959 por Joseph Shivers, da DuPont. Quando foi colocado no mercado, revolucionou muitas áreas da indústria de vestuário. Ele também é conhecido como spandex (nos EUA e Austrália).

Outros plásticos

* É muito comum móveis domésticos e comerciais terem um revestimento de fórmica. Esse material é um polímero formado a partir de uréia e formol.

* O epóxi é usado em adesivos e revestimentos. Trata-se de um copolímero de fenol, acetona e epicloridrina. A epicloridrina é um dos derivados do 1-cloro-2-propeno, no qual uma das ligações da dupla é substituída por uma ponte de um átomo de oxigênio, conectando os carbonos 2 e 3.

* O neoprene, utilizado em mangueiras e luvas industriais, é bastante resistente à ação de solventes. Trata-se de um polímero de cloropeno, nome usual 2-cloro-1,3-butadieno.

* Plásticos capazes de suportar altas temperaturas são fabricadas pela reação de dianidro piromelítico com 1,2-diamino-etano. O copolímero resultante, que quimicamente pertence à classe das polimidas, suporta, por um certo tempo, a chama de um maçarico. Variando a natureza da diamina,obtém-se materiais adequados para diferentes temperaturas.

* Na década de 1970, um análogo do náilon, contendo anéis benzênicos, foi preparado nos laboratórios de P&D da Du Pont, a mesma empresa na qual Wallace Carothers executou seu destacado trabalho. Trata-se, portanto, de uma poliamida aromática, porem obtida pela reação de ácido tereftálico com parafenilenodiamina. Uma particularidade muito interessante é que fibras ou laminados desse material, comercializados com a marca Kevlar, apresentam suas longas cadeias dispostas, mantendo um certo grau de paralelismo, de tal modo que o resultado é um arranjo bastante resistente. Um laminado de um centímetro de espessura suporta tiros de armas de fogo. Tem-se assim um “plástico a prova de balas” , entre as aplicações do kevlar estão coletes e revestimentos a prova de bala, capacetes para motociclistas, cabos de raquete de tênis e peças para veículos em geral.

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