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Para poliisopreno num relance, clique aqui!
Um dos polímeros naturais mais conhecidos é o poliisopreno, borracha ornatural. Os antigos Maias e Astecas colhiam-no da árvore dahevea e utilizavam-no para fazer botas impermeáveis e as bolas que utilizavam para jogar um jogo semelhante ao basquetebol. É o que chamamos um elastômero, ou seja, recupera a forma após ser esticado ou deformado. Normalmente, a borracha natural é tratada para lhe dar ligações cruzadas, o que a torna um elastómero ainda melhor.

Polyisoprene é um polímero de dieno, que é um polímero feito a partir de um monômero contendo duas ligações duplas de carbono-carbono. Como a maioria dos polímeros de dieno, ele tem uma dupla ligação carbono-carbono em sua cadeia de espinha dorsal. O poliisopreno pode ser colhido da seiva da árvore hevea, mas também pode ser feito pela polimerização Ziegler-Natta. Este é um exemplo raro de um polímero natural que podemos fazer quase tão bem quanto a natureza faz.

Aqui estão algumas informações históricas. Durante a Segunda Guerra Mundial, os japoneses cortaram o fornecimento de borracha natural para todo o resto do mundo. E como a borracha natural era a forma predominante em uso na época, os Aliados ficaram presos. Imagine um avião sem juntas e mangueiras de borracha, para não mencionar os pneus que absorvem choques durante a aterrissagem. Agora pense em caminhões, tanques e jipes com os mesmos problemas. Como seria a viagem num camião a 60 com rodas de aço?

Então a ciência veio em socorro! Um enorme esforço financiado pelo governo foi montado nos EUA que muito rapidamente levou à borracha sintética. O primeiro a sair do bloco foi o polisobutileno. Era uma borracha muito boa (e ainda é) mas principalmente pelo fato incomum de não passar gás (desculpe). É o único polímero comercial que segura o ar dentro de um pneu durante semanas, ou mesmo meses, de cada vez. A borracha natural não pode fazer isso, então um resultado do esforço de guerra foi uma solução para o grande problema de ter que arejar seus pneus toda semana.

Ok, a guerra terminou, a borracha natural estava disponível para o mundo inteiro novamente. Produção ampliada! Mas depois, o esforço para fazer outros elastómeros sintéticos como o polibutadieno e o policloropreno também. Esta última foi outra descoberta serendipital como a do PIB: o policloropreno (também chamado neopreno) NÃO pôde inchar em contato com gasolina, diesel ou óleo de motor. Outro fantástico avanço na ciência dos polímeros!

Então qual é o estado actual da borracha natural versus borracha sintética? Eles compartilham o mercado, e é enorme, com cerca de 26 milhões de toneladas por ano. De acordo com o gráfico acima, publicado em 2016, cerca de 54% da produção mundial é de borracha sintética de vários tipos. Isso deixa 46% para a borracha natural. E o melhor de tudo é que a borracha natural é um recurso renovável, proveniente do mais importante tipo de recurso renovável, as árvores. É assim mesmo, Mãe Natureza!

É assim que o monômero isopreno se parece:

O modelo acima é uma imagem do modelo pdb que você pode
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Síntese do poliisopreno testado

Então talvez você tenha tentado fazer polibutadieno e isso correu tão bem, que agora você realmente quer fazer o seu próprio poliisopreno. Bem, acontece que na verdade não temos um, mas DOIS procedimentos. Um dá o polímero de unidade de repetição maioritariamente cis, o outro maioritariamente trans. Volatiles e catalisadores inflamáveis requerem cuidados extremos no laboratório para serem seguros: basta fazê-lo com muito cuidado!

Os dois métodos usam dois catalisadores diferentes de metal de transição para dar dois PIP’s isoméricos diferentes. O primeiro dá o isômero cis: clique aqui para ver o procedimento e aqui para fazer o download de uma cópia.

O segundo método utiliza um catalisador e condições diferentes para dar o isómero trans. Escusado será dizer que os dois polímeros têm propriedades muito diferentes. Clique aqui para ver o procedimento e aqui para fazer o download de uma cópia.

Outros polímeros utilizados como elastómeros incluem:

    Polibutadieno Poliisobutileno (estireno-butadieno-estireno)estireno) Poliuretanos Policloropreno Silicones
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