Borracha recebe o nome da palavra indiana "borracha", que significa literalmente "lágrimas de uma árvore". Maias e astecas extraíam-no da seiva da hevea brasileira (Hevea brasiliensis ou seringueira), semelhante à seiva branca do dente-de-leão, que escurecia e endurecia no ar. Do suco, eles evaporaram uma substância pegajosa e resinosa, escura, "borracha", fazendo dela sapatos, tecidos, vasilhas e brinquedos infantis à prova d'água primitivos. Além disso, os índios tinham um jogo de equipe que lembrava o basquete, no qual eram usadas bolas de borracha especiais, que se distinguiam por sua incrível capacidade de salto. Durante as Grandes Descobertas Geográficas, Colombo trouxe para a Espanha, entre outras maravilhas da América do Sul, vários desses bailes. Eles se apaixonaram pelos espanhóis, que, mudando as regras das competições indianas, inventaram algo que se tornou o protótipo do futebol de hoje.
A próxima menção à borracha apareceu apenas em 1735, quando o viajante e naturalista francês Charles Condamine, explorando a bacia amazônica, descobriu a árvore Hevea e sua seiva leitosa para os europeus. A árvore descoberta pelos membros da expedição exalava uma resina estranha e de endurecimento rápido, que mais tarde foi chamada de "borracha" por pensadores da Academia de Ciências de Paris. Depois que em 1738, Condamine trouxe para o continente amostras de borracha e vários produtos dela, junto com uma descrição detalhada dos métodos de extração, na Europa começou a buscar formas de usar essa substância. Os franceses teciam fios de borracha com algodão e os usavam como ligas e suspensórios. O hereditário sapateiro inglês Samuel Peel recebeu em 1791 a patente para a fabricação de tecidos impregnados com uma solução de borracha em terebintina, criando a empresa Peal & Co. Ao mesmo tempo, surgiram os primeiros experimentos de proteção de calçados com coberturas de tal tecido. Em 1823, um certo Charles Mackintosh da Escócia inventou a primeira capa de chuva impermeável, acrescentando um fino pedaço de borracha entre duas camadas de tecido. As capas de chuva rapidamente se tornaram populares, receberam o nome de seu criador e marcaram o início de um verdadeiro "boom da borracha". E logo na América, com tempo úmido, eles começaram a calçar sapatos indianos desajeitados de borracha - galochas - sobre os sapatos. Até sua morte, Macintosh continuou a misturar borracha com várias substâncias, como fuligem, óleos e enxofre, na tentativa de alterar suas propriedades. Mas seus experimentos não levaram ao sucesso.
O tecido emborrachado era usado na confecção de roupas, chapéus e tetos de vans e casas. No entanto, esses produtos tinham uma desvantagem - uma estreita faixa de temperatura da elasticidade da borracha. No frio, esse tecido endurecia e podia rachar, e no calor, ao contrário, amolecia, transformava-se em uma massa pegajosa fétida. E se as roupas pudessem ser guardadas em local fresco, os donos de telhados de tecido emborrachado teriam que suportar odores desagradáveis. Assim, o fascínio pelo novo material passou rapidamente. E os dias quentes de verão arruinaram as empresas que estabeleceram a produção de borracha, já que todos os seus produtos viraram geleia malcheirosa. E o mundo novamente se esqueceu da borracha e de tudo relacionado a ela por vários anos.
Uma chance ajudou a sobreviver ao renascimento dos produtos de borracha. Charles Nelson Goodyear, que morou na América, sempre acreditou que a borracha pode se tornar um bom material. Ele nutriu essa ideia por muitos anos, persistentemente mesclando-a com tudo o que estava ao seu alcance: com areia, com sal, até com pimenta. Em 1939, tendo gasto todas as suas economias e devendo mais de 35 mil dólares, ele alcançou o sucesso.
Contemporâneos ridicularizaram o excêntrico pesquisador: "Se você encontrar um homem com botas de borracha, um casaco de borracha, uma cartola de borracha e uma carteira de borracha na qual não haverá um único centavo, então pode ter certeza - você está na frente da Goodyear."
Há uma lenda de que o processo químico que ele descobriu, chamado de vulcanização, surgiu graças a um pedaço da capa do Macintosh esquecido no fogão. De uma forma ou de outra, foram os átomos de enxofre que uniram as cadeias moleculares da borracha natural, transformando-a em um material elástico resistente ao calor e ao gelo. É ele quem se chama borracha hoje. A história desse homem teimoso tem um final feliz, ele vendeu a patente de sua invenção e pagou todas as suas dívidas.
Durante a vida de Goodyear, uma rápida produção de borracha começou. Os Estados Unidos imediatamente assumiram a liderança na produção de galochas, que eram vendidas em todo o mundo, inclusive na Rússia. Eles eram caros e apenas pessoas ricas podiam comprá-los. O mais curioso é que as galochas não serviam para evitar que os sapatos principais se molhassem, mas como chinelos de casa para os hóspedes, para não manchar os tapetes e o parquete. Na Rússia, a primeira empresa de fabricação de produtos de borracha foi aberta em São Petersburgo em 1860. O empresário alemão Ferdinand Krauskopf, que já tinha uma fábrica para a produção de galochas em Hamburgo, avaliou as perspectivas do novo mercado, encontrou investidores e criou a Parceria da Fabricação Russo-Americana.
Poucos sabem que a empresa finlandesa Nokia, entre outras coisas, de 1923 a 1988 se especializou na produção de botas e galochas de borracha. Na verdade, durante os anos de crise, isso ajudou a manter a empresa à tona. A mundialmente famosa Nokia tornou-se graças aos seus telefones celulares.
Na segunda metade do século 19, o Brasil viveu o auge de seu apogeu, sendo monopolista no cultivo da hevea. Manaus, antigo centro da região da borracha, tornou-se a cidade mais rica do hemisfério ocidental. Qual foi a impressionante casa de ópera construída em uma cidade escondida pela selva. Foi criado pelos melhores arquitetos da França, e os materiais de construção para ele foram trazidos da própria Europa. O Brasil guardou cuidadosamente a fonte de seu luxo. A pena de morte foi imposta por tentativa de exportação de sementes de hevea. Porém, em 1876, o inglês Henry Wickham retirou secretamente setenta mil sementes de Hevea nos porões do navio "Amazonas". Eles serviram de base para as primeiras plantações de seringueiras, estabelecidas nas colônias da Inglaterra no Sudeste Asiático. Foi assim que a borracha natural britânica barata apareceu no mercado mundial.
Logo, uma variedade de produtos de borracha conquistou o mundo inteiro. Correias transportadoras, todos os tipos de correias de transmissão, sapatos, isolamento elétrico flexível, faixas elásticas de linho, balões para bebês, amortecedores, juntas, mangueiras e muito, muito mais eram feitos de borracha. Simplesmente não existe outro produto semelhante à borracha. É isolante, impermeável, flexível, extensível e compressível. Ao mesmo tempo, é durável, forte, fácil de processar e resistente à abrasão. A herança dos índios acabou sendo muito mais valiosa do que todo o ouro do famoso Eldorado. É impossível imaginar toda a nossa civilização técnica sem borracha.
A principal aplicação do novo material foi com a descoberta e distribuição, primeiro de pneus de borracha para carruagens e depois de pneus de automóveis. Apesar do fato de que carruagens com pneus de metal eram muito desconfortáveis e faziam um barulho terrível e tremiam, a nova invenção não era bem-vinda. Na América, chegaram a proibir carruagens com pneus maciços maciços, por serem consideradas muito perigosas devido à impossibilidade de ruído para alertar os transeuntes sobre a proximidade do veículo.
Na Rússia, essas carruagens puxadas por cavalos também causaram insatisfação. O principal problema residia no fato de que muitas vezes jogavam lama nos pedestres que não tinham tempo de se recuperar. As autoridades de Moscou tiveram que emitir uma lei especial para equipar carruagens com pneus de borracha com placas especiais. Isso foi feito para que os habitantes da cidade pudessem perceber e levar seus infratores à justiça.
A produção de borracha aumentou várias vezes, mas a demanda por ela continuou crescendo. Por cerca de cem anos, cientistas de todo o mundo vêm procurando uma maneira de aprender como produzi-lo quimicamente. Gradualmente, descobriu-se que a borracha natural é uma mistura de várias substâncias, mas 90% de sua massa é hidrocarboneto de poliisopreno. Essas substâncias pertencem ao grupo dos polímeros - produtos de alto peso molecular formados pela combinação de muitas moléculas idênticas de substâncias muito mais simples chamadas monômeros. No caso da borracha, eram moléculas de isopreno. Em condições favoráveis, as moléculas de monômero se uniram em cadeias de fita longa e flexível. Essa reação de formação de um polímero é chamada de polimerização. Os dez por cento restantes na borracha eram compostos de substâncias minerais e proteicas resinosas. Sem eles, o poliisopreno se tornou muito instável, perdendo suas valiosas propriedades de elasticidade e resistência ao ar. Assim, para aprender a fazer borracha artificial, os cientistas tiveram que resolver três coisas: sintetizar o isopreno, polimerizá-lo e proteger a borracha resultante da decomposição. Cada uma dessas tarefas revelou-se extremamente difícil. Em 1860, o químico inglês Williams obteve o isopreno da borracha, que era um líquido incolor com um odor específico. Em 1879, o francês Gustave Bouchard aqueceu o isopreno e, com a ajuda do ácido clorídrico, conseguiu fazer a reação reversa - obter borracha. Em 1884, o cientista britânico Tilden isolou o isopreno decompondo a terebintina durante o aquecimento. Apesar de cada uma dessas pessoas ter contribuído para o estudo da borracha, o segredo de sua fabricação ficou sem solução no século XIX, pois todos os métodos descobertos eram inadequados para a produção industrial devido ao baixo rendimento do isopreno, ao alto custo da matéria-prima. materiais, a complexidade dos processos técnicos e uma série de outros fatores.
No início do século XX, os pesquisadores se perguntaram se o isopreno é realmente necessário para fazer borracha? Existe uma maneira de obter a macromolécula necessária de outros hidrocarbonetos? Em 1901, o cientista russo Kondakov descobriu que o dimetilbutadieno, deixado por um ano no escuro, se transforma em uma substância borracha. Este método foi usado mais tarde durante a Primeira Guerra Mundial pela Alemanha, isolado de todas as fontes. A borracha sintética era de péssima qualidade, o processo de fabricação muito complicado e o preço proibitivo. Depois da guerra, essa borracha de metila nunca foi produzida em nenhum outro lugar. Em 1914, os cientistas pesquisadores Matthews e Strange, da Inglaterra, fizeram uma borracha muito boa de divinil usando sódio metálico. Mas sua descoberta não foi além de experimentos em laboratório, porque não estava claro como, por sua vez, produzir divinil. Eles também não conseguiram criar uma planta de síntese na fábrica.
Quinze anos depois, nosso compatriota Sergei Lebedev encontrou a resposta para ambas as perguntas. Antes da Guerra Mundial, as fábricas russas produziam cerca de 12 mil toneladas de borracha por ano a partir de borracha importada. Depois que a revolução acabou, as necessidades do novo governo, que estava realizando a industrialização da indústria, na borracha aumentaram muitas vezes. Um tanque exigia 800 quilos de borracha, um carro - 160 quilos, um avião - 600 quilos, um navio - 68 toneladas. A cada ano, as compras de borracha no exterior aumentavam e aumentavam, apesar de em 1924 seu preço atingir dois mil e quinhentos rublos de ouro por tonelada. A liderança do país estava preocupada não tanto com a necessidade de pagar tão grandes somas de dinheiro, mas sim com a dependência em que os fornecedores colocavam o Estado soviético. Ao mais alto nível, decidiu-se desenvolver um método industrial para a fabricação de borracha sintética. Para isso, no final de 1925, o Conselho Superior da Economia Nacional propôs um concurso para a melhor forma de obtê-la. A competição era internacional, porém, de acordo com as condições, a borracha deveria ser feita a partir de produtos extraídos da União Soviética e o preço por ela não deveria ultrapassar a média mundial dos últimos cinco anos. Os resultados da competição foram resumidos em 1º de janeiro de 1928 em Moscou com base nos resultados da análise das amostras enviadas pesando pelo menos dois quilos.
Sergei Vasilievich Lebedev nasceu em 25 de julho de 1874 na família de um padre em Lublin. Quando o menino tinha sete anos, seu pai morreu e sua mãe foi forçada a se mudar com os filhos para a casa dos pais deles em Varsóvia. Enquanto estudava no ginásio de Varsóvia, Sergei tornou-se amigo do filho do famoso químico russo Wagner. Frequentemente visitando a casa deles, Sergei ouvia as histórias fascinantes do professor sobre seus amigos Mendeleev, Butlerov, Menshutkin, bem como sobre a misteriosa ciência que lida com a transformação de substâncias. Em 1895, tendo se formado com sucesso no ginásio, Sergei entrou na Faculdade de Física e Matemática da Universidade de São Petersburgo. O jovem passava todo o seu tempo livre na casa de Maria Ostroumova, irmã de sua mãe. Ela teve seis filhos, mas Sergey estava especialmente interessado em sua prima Anna. Ela era uma artista promissora e estudou com Ilya Repin. Quando os jovens perceberam que seus sentimentos estavam longe de seus parentes, eles decidiram se casar. Em 1899, Lebedev foi preso por participar de rebeliões estudantis e exilado da capital por um ano. No entanto, isso não o impediu de se formar de forma brilhante na universidade em 1900. Durante a Guerra Russo-Japonesa, Sergei Vasilyevich foi convocado para o exército e, quando voltou em 1906, dedicou-se inteiramente à pesquisa. Ele viveu o dia todo no laboratório, fazendo para si uma cama de cobertores guardados em caso de incêndio. Anna Petrovna Ostroumova várias vezes encontrou Sergei no hospital, sendo tratado por queimaduras recebidas como resultado de experimentos perigosos, que o próprio químico sempre fazia. Já no final de 1909, trabalhando quase sozinho, conseguiu alcançar resultados impressionantes, demonstrando aos colegas o polímero borrachento do divinil.
Sergei Vasilievich Lebedev estava bem ciente de todas as dificuldades na produção de borracha sintética, mas decidiu participar da competição. O tempo era difícil, Lebedev chefiava o Departamento de Química Geral da Universidade de Leningrado, então ele tinha que trabalhar à noite, nos finais de semana e totalmente gratuito. Felizmente, vários alunos decidiram ajudá-lo. Para cumprir o prazo, todos trabalharam com muito estresse. Experimentos difíceis foram realizados nas piores condições. Mais tarde, os participantes desta empresa relembraram que não faltava absolutamente nada e que deviam fazer ou encontrar por conta própria. Por exemplo, o gelo para resfriar processos químicos foi todo dividido no Neva. Lebedev, além de sua especialidade, dominou as profissões de soprador de vidro, serralheiro e eletricista. E ainda assim as coisas estavam avançando. Graças a pesquisas anteriores de longo prazo, Sergei Vasilyevich abandonou imediatamente os experimentos com isopreno e decidiu usar o divinil como produto inicial. Lebedev experimentou o óleo como matéria-prima disponível para a produção de divinil, mas depois decidiu pelo álcool. O álcool acabou sendo a matéria-prima mais realista. O principal problema com a reação de decomposição do álcool etílico em divinil, hidrogênio e água era a falta de um catalisador adequado. Sergei Vasilievich sugeriu que poderia ser uma das argilas naturais. Em 1927, durante as férias no Cáucaso, ele procurou e estudou constantemente amostras de argila. Ele encontrou o que precisava em Koktebel. A reação na presença da argila que encontrou deu um excelente resultado, e no final de 1927 o divinil foi obtido do álcool.
Anna Lebedeva, esposa do grande químico, lembra: “Às vezes, enquanto descansava, ele se deitava de costas com os olhos fechados. Parecia que Sergei Vasilyevich estava dormindo, então pegou seu caderno e começou a escrever fórmulas químicas. Muitas vezes, sentando-se em um show e empolgado com a música, ele rapidamente tirou seu caderno ou mesmo um pôster e começou a escrever algo, e então colocou tudo no bolso. A mesma coisa pode acontecer em exposições."
A polimerização do divinil foi realizada por Lebedev de acordo com o método de pesquisadores britânicos com a presença de sódio metálico. No estágio final, a borracha resultante foi misturada com magnésia, caulim, fuligem e alguns outros componentes para prevenir a decomposição. Como o produto acabado foi obtido em quantidades escassas - alguns gramas por dia - o trabalho continuou quase até os últimos dias da competição. No final de dezembro, foi concluída a síntese de dois quilos de borracha e ele foi enviado para a capital.
Anna Petrovna escreveu em suas memórias: “No último dia, o avivamento reinou no laboratório. Os presentes estavam felizes e felizes. Como de costume, Sergei Vasilyevich ficou em silêncio e contido. Sorrindo levemente, ele olhou para nós e tudo indicava que ele estava satisfeito. A borracha parecia um grande pão de mel, de cor semelhante ao mel. O cheiro era pungente e bastante desagradável. Depois que a descrição do método de fabricação da borracha foi concluída, ela foi embalada em uma caixa e levada para Moscou."
O júri terminou de examinar as amostras apresentadas em fevereiro de 1928. Havia muito poucos deles. Os resultados do trabalho de cientistas da França e da Itália, mas a principal luta se desenrolou entre Sergei Lebedev e Boris Byzov, que recebeu divinyl do petróleo. No total, a borracha de Lebedev foi reconhecida como a melhor. A produção de divinil a partir da matéria-prima do petróleo era mais difícil de comercializar na época.
Jornais de todo o mundo escreveram sobre a invenção da borracha sintética na Rússia. Muitos não gostaram. O famoso cientista americano Thomas Edison declarou publicamente: “Em princípio, é impossível fazer borracha sintética. Tentei fazer o experimento sozinho e estava convencido disso. Portanto, a notícia da Terra dos Soviéticos é mais uma mentira.”
O evento foi de grande importância para a indústria soviética, permitindo reduzir o consumo de borrachas naturais. Além disso, o produto sintético teve novas propriedades, por exemplo, resistência à gasolina e óleos. Sergei Vasilyevich foi instruído a continuar a pesquisa e a fabricar um método industrial para a produção de borracha. O trabalho duro começou novamente. No entanto, agora Lebedev tinha oportunidades mais do que suficientes. Percebendo a importância da obra, o governo deu tudo o que precisava. Um laboratório de borracha sintética foi criado na Universidade de Leningrado. Durante o ano, nela foi construída uma instalação experimental, com produção de dois a três quilos de borracha por dia. No final de 1929, a tecnologia do processo fabril foi concluída e, em fevereiro de 1930, teve início a construção da primeira fábrica em Leningrado. O laboratório da fábrica, equipado por encomenda de Lebedev, era um verdadeiro centro científico da borracha sintética e, ao mesmo tempo, um dos melhores laboratórios químicos da época. Aqui, o famoso químico formulou mais tarde as regras que permitiram a seus seguidores identificar corretamente as substâncias para a síntese. Além disso, Lebedev tinha o direito de selecionar qualquer especialista para si mesmo. Em qualquer dúvida que tenha surgido, ele deve contatar Kirov pessoalmente. A construção da planta piloto foi concluída em janeiro de 1931 e, em fevereiro, os primeiros 250 quilos baratos de borracha sintética já foram recebidos. No mesmo ano, Lebedev foi condecorado com a Ordem de Lenin e foi eleito para a Academia de Ciências. Logo, a construção de mais três fábricas gigantescas foi realizada de acordo com um único projeto - em Efremov, Yaroslavl e Voronezh. E antes da guerra, uma planta apareceu em Kazan. A capacidade de cada um deles era de dez mil toneladas de borracha por ano. Eles foram construídos perto dos locais onde o álcool era produzido. Inicialmente, produtos alimentícios, principalmente batatas, eram usados como matéria-prima para o álcool. Uma tonelada de álcool exigia doze toneladas de batatas, enquanto a fabricação de um pneu para um carro naquela época exigia cerca de quinhentos quilos de batatas. As fábricas foram declaradas canteiros de obras da Komsomol e foram construídas em uma velocidade impressionante. Em 1932, a primeira borracha foi produzida pela fábrica de Yaroslavl. Inicialmente, em condições de produção, a síntese do divinil era difícil. Foi necessário ajustar o equipamento, então Lebedev, junto com seus empregados, foi primeiro para Yaroslavl e depois para Voronezh e Efremov. Na primavera de 1934, em Efremov, Lebedev contraiu tifo. Ele morreu pouco depois de voltar para casa aos sessenta anos. Seu corpo foi enterrado no Alexander Nevsky Lavra.
No entanto, o caso, ao qual ele deu um fundamento tão significativo, se desenvolveu. Em 1934, a União Soviética produziu onze mil toneladas de borracha artificial, em 1935 - vinte e cinco mil, e em 1936 - quarenta mil. O problema científico e técnico mais difícil foi resolvido com sucesso. A capacidade de equipar veículos com pneus produzidos internamente desempenhou um papel importante na vitória sobre o fascismo.
Em segundo lugar na produção de borrachas sintéticas da época estavam os alemães, que se preparavam ativamente para a guerra. A sua produção foi instalada numa fábrica na cidade de Shkopau, que a URSS, após a vitória, a levou para Voronezh nos termos da indemnização. O terceiro produtor de aço foram os Estados Unidos da América, após a perda dos mercados de borracha natural no início de 1942. Os japoneses capturaram a Indochina, a Holanda, a Índia e a Malásia, de onde mais de 90% do produto natural foi extraído. Depois que os Estados Unidos entraram na Segunda Guerra Mundial, as vendas para eles foram suspensas. Em resposta, o governo dos Estados Unidos construiu 51 fábricas em menos de três anos.
A ciência também não parou. Métodos de fabricação e base de matérias-primas foram aprimorados. De acordo com sua aplicação, as borrachas sintéticas foram divididas em borrachas gerais e especiais com propriedades específicas. Grupos especiais de borrachas artificiais surgiram, como látex, oligômeros de cura e misturas de plastificantes. No final do século passado, a produção mundial desses produtos chegava a doze milhões de toneladas por ano, produzidas em vinte e nove países. Até 1990, nosso país ocupava o primeiro lugar na produção de borracha sintética. Metade das borrachas artificiais produzidas na URSS foram exportadas. No entanto, após o colapso da União Soviética, a situação mudou radicalmente. De uma posição de liderança, nosso país foi o primeiro entre os retardatários, e depois caiu para a categoria de catch-up. Nos últimos anos, tem havido uma melhora na situação desse setor. A participação da Rússia no mercado mundial de produção de borracha sintética hoje é de 9%.
