O que faz a borracha esticar?

Goodyear,que não era químico,não tinha idéia da razão pela qual enxofre e calor funcionavam tão bem com a borracha natural. Não conhecia a estrutura do isopreno,não sabia que a borracha natural era seupolímero e que, com o enxofre,ele conseguira a ligação cruzada fundamental entre moléculas de borracha. Quando se adicionava calor,os átomos de enxofre formavam ligações cruzadas que mantinham as longas cadeias das moléculas de borracha na posição devida. Só 17 anos depois da descoberta fortuita de Goodyear - chamada vulcanização em referência ao deus romano do fogo,Vulcano-,o químico inglês Samuel Shrawder Pickles sugeriu que a borracha era um polímero linear de isopreno,e o processo de vulcanização foi finalmente explicado.

      As propriedades elásticas da borracha são um resultado direto de sua estrutura química. Cadeias aleatoriamente enroscadas do polímero isopreno, ao serem esticadas,se endireitam e alinham na direção do esticamento. Assim que cessa a força responsável pelo esticamento,as moléculas voltama se enroscar. As cadeias longas e flexíveis da configuração totalmente eis da molécula da borracha natural não são suficientemente próximas para produzir muitas ligações cruzadas eficazes entre si, e as moléculas alinhadas podem escorregar umas pelas outras quando a substância está sob tensão. Compare isto comos ziguezagues extremamente regulares do isômero totalmente trans. Essas moléculas podem se unir muito estreitamente,formando ligações cruzadas eficazes que impedem que as cadeias longas deslizem umas pelas outras- o esticamento não é possível. Por isso, a guta-percha e a balata,isoprenos trans,são massas duras,inflexíveis,ao passo que a borracha,o isopreno cis,é um elastômero flexível.

      Ao acrescentar enxofre á borracha natural e aquecer a mistura, Goodyear produziu ligações cruzadas formadas por meio de ligações de enxofre com  enxofre; o  aquecimento era necessário para ajudar a formação dessas novas ligações.  A criação de uma quantidade suficiente dessas ligações dissúlfur permite que as moléculas de borracha permeneçam flexíveis,mas impede que escorreguem umas pelas outras.

      Depois da descoberta de Goodyear,a borracha vulcanizada tornou-se uma das mais importantes mercadorias do mundo e material básico em tempo de guerra. A pequena porcentagem de 0,3% de enxofre é suficiente para alterar o grau de elasticidade da borracha natural,fazendo com que não fique grudenta quando quente, e quebradiça quando fria. A borracha  macia usada para fazer elásticos contém cerca de 1 a 3% de enxofre;a borracha feita com 3 a 10% de enxofre tem mais ligações cruzadas,é menos flexível e usada para pneus de veículos. Com mais ligações cruzadas ainda,a borracha se torna rígida demais para ser usada em aplicações que exigem flexibilidade,embora a ebonite-desenvolvida pelo o irmão de Goodyear, Nelson-,um material preto muito duro,utilizado como isolante,seja borracha vulcanizada com 23 a 35% de enxofre.