A palavra plástico tem origem no grego plastikos, que significa moldáveis, uma característica essencial destes materiais. Os plásticos são materiais constituídos por longas cadeias de moléculas chamadas polímeros.
As descobertas de materiais plásticos:
Reaumur, físico e naturalista francês, que viveu entre l683 e 1757, criador de um termômetro que leva o seu nome e autor de uma monografia sobre “a arte de converter o ferro fundido em aço” previu com bastante antecedência que uma dia se fariam, nos laboratórios, sínteses dos materiais encontrados na natureza.
Por volta de 1840, Keller, modesto produtor de linho caseiro em Hainichen, na Saxônia, e seu amigo Heinrich Volker, igualmente humilde fabricante de papel cuja matéria-prima era os trapos recolhidos nas redondezas, partiram de caroços de cereja reduzidos a pó e criaram o papel de polpa de madeira.
Era, na realidade, a primeira realização química, prática e com aproveitamento em larga escala da celulose, atrás da qual viriam os mais potentes explosivos, os filmes fotográficos, o “rayon”, os plásticos sintéticos, as lacas e os vernizes.
A celulose é o material de que são formadas as paredes das células de todos os vegetais. É insolúvel na água, no álcool, no éter e em todos os solventes habituais de laboratório, mas se dissolve no ácido sulfúrico, numa solução amoniacal de óxido de cobre, e depois de tratada com soda cáustica, no bissulfeto de carbono.
Quimicamente é um hidrato de carbono, parente do açúcar e do amido e reagindo como um álcool. Em forma quase pura, é extraída das fibras do algodão, mas qualquer vegetal a contém: folhas de capim, cascas de árvores, bagaço de cana. Estruturalmente, a celulose é uma dessas moléculas encadeadas e polimerizadas, como a borracha natural.
A década de 1840-50 foi rica de importantes descobertas sobre a celulose. John Mercer, estampador de Blackburn, na Inglaterra, mergulhando panos de algodão num banho de soda cáustica, criou o algodão mercerizado, mais suave ao tacto e mais fácil de tingir. Assim, o algodão mercerizado foi a primeira das numerosas fibras têxteis naturais modificadas pelo homem.
Em 1846, o químico Christian Schönbein, professor na Universidade de Basiléia, tratou o algodão com ácido nítrico e produziu a nitrocelulose, ou o chamado algodão-pólvora. Tal descoberta, porém, ou se perdeu ou não foi devidamente patenteada, e sua autoria é geralmente atribuída ao inglês Alexander Parker, em 1861.
Naquele mesmo ano de 1846, o pintor Louis Nicolas Ménard, desejando obter uma substância para revestir suas telas paisagísticas de Brabizon, dissolveu o algodão-pólvora numa mistura de álcool e éter obtendo uma película de celulose lisa, dura e límpida. Tinha descoberto o colódio , básico para as lacas e vernizes e hoje tão largamente usado.
O Celulóide
As primeira notícias que se tem a respeito da criação do celulóide, que só parcialmente é um material sintético, nos vêm da França, de estudos levados a cabo por H. Braconnete, em 1833. Registram-se também as experiências de Schönbein, na Alemanha em 1845. Mas quem patenteou o novo artigo, em 1865, resguardando os solventes e plastificantes da chamada nitrocelulose, foi um impressor de Albany, Nova York, de nome John Wesley Hyatt, que com sua descoberta ganhou a medalha “Perkin”, conferida pela “British Society of Chemical Industry”.
Hyatt e seu irmão Isaías obtiveram o celulóide produzindo um caldo de duas partes de nitrato de celulose e uma parte de cânfora, gelatinizando depois a mistura sob pressão, na presença de solventes. Dizem os pesquisadores, comentando tal descoberta, não compreendem como Hyatt e o seu irmão sobreviveram às experiências a que submeteram a nitrocelulose.
Alexander Parker, Daniel Spill e outros, mais conscientes da explosividade da mistura, não se atreveram a fazê-lo. Daí Hyatt, que não era um químico, vir a tornar-se o pai da celulóide – um sintético mestiçado, digamos assim – e também o pioneiro da sua industrialização em larga escala.
Por que o fizeram? Para ganhar um prêmio então instituído nos Estados Unidos, de 10 mil dólares, para quem inventasse uma substância capaz de substituir o marfim dos elefantes para bolas de bilhar. Hyatt não ganhou o prêmio, mas ganhou muito mais com a produção do celulóide – Se tornando o arauto da Era Plástica.
A Caseína
Já em 1871, o ilustre químico Adolf von Baeyer, famoso pela síntese do anil, investigara as reações de diferentes fenóis e aldeídos, membros de dois grupos que contêm os nossos conhecidos desinfetantes, mas as abandonara, pois formavam substâncias alcatroadas que endureciam em massas resinosas insolúveis. Em torno de 1890, o Dr. Adolf Spitteler, de Hamburgo, vertendo aldeído fórmico na coalhada do leite, obteve um “quadro negro” de cor branca que lhe fora encomendado. Era o primeiro plástico derivado da caseína, que logo teve imediato aproveitamento na indústria de botões.
O verdadeiro plástico
As resinas fenólicas – ou fenoplásticos – constituem a primeira família, na genealogia das resinas sintéticas.
Por volta de 1870, Leo Hendrik Baekeland, químico e físico belga laureado em quatro universidades de seu país, que chegou aos Estados Unidos no começo do nosso século, criou um papel fotográfico chamado “Velox”, sensível à luz artificial, e cujos direitos vendeu, por um milhão de dólares, a George Eastman, criador da Kodak.
Ora, além de cientista, Baekeland, como vimos, tinha muito tino comercial. Leu e releu tudo quanto havia sobre fenóis e aldeídos. Estava convencido de que o caminho para se descobrir uma goma-laca sintética, com possibilidades comerciais, era a reação do fenol e do aldeído fórmico, ambos abundantes e baratos.
Repetiu todas as experiências já conhecidas, com os mesmos resultados desastrosos, formando substâncias alcotroadas, sujas e intratáveis, resistentes a todos os solúveis. Baekeland sabia que todo o segredo se resumia em interromper no instante exato a polimerização (processo pelo qual as pequenas moléculas se engancham como “clips” umas nas outras para formar uma molécula gigante, como já explicamos). Tentou todos os solventes possíveis, juntou à miscela ácidos e álcalis, mas ora obtinha um produto pétreo, ora uma massa esponjosa...
Um dia, deu-lhe um “estalo”. Bem, se o fenol e o aldeído fórmico geravam uma substância tão rija, por que não pesquisar essa virtude, que lhe vinha parecendo um defeito? Deixou de pensar na goma-laca e pôs-se a pesquisar uma resina que pudesse ser fundida e modelada, que fosse imutável no contorno e na substância, enfim, um material que pudesse substituir o marfim dos elefantes nas bolas de bilhar!
Agora, ao invés de empregar meios de retardar a polimerização, Baekeland buscou como apressá-la. Lançou mão do calor. Numa autoclave, a 200 graus C, obteve, afinal, uma massa esférica, cor de âmbar, cuja superfície já era uma impressão exata, em negativo, do fundo da autoclave, inclusive as junturas e as cabeças dos parafusos.
Estava criada a baquelite – oriunda do seu nome – que, posteriormente, bastante aperfeiçoada, deu origem a objetos dos mais diversos, inclusive as sonhadas bolas de bilhar. A baquelite foi o primeiro plástico real e inteiramente sintético.
Alexander Parker, Químico e inventor inglês nascido em Birmingham, West Midlands, foi quem patenteou a invenção em 1855 a xiloniteou parkesine – mas tarde conhecido no Brasil como baquelite, uma espécie de celulóide e primeiro material plástico sintético, resultante da mistura de nitrocelulose com cânfora, na presença do álcool, cujo processo que foi apresentado na Segunda Grande Exposição de Londres, em Birmingham (1862).
Era um tipo de material orgânico à base de celulose, que ele chamou de parkesina. Quando aquecido, ele podia ser moldado das mais diferentes formas. Aí, era só esperar a mistura esfriar, e o plástico endurecia na forma desejada.
A parquesina foi uma importante invenção, pois podia ser transparente, na sua forma de celulóide, como provou seu desempenho no início do cinema e nos primeiros pára-brisas de automóveis. Mas estava ainda a um passo de ser um plástico genuinamente manufaturado. Fundou a Parkesine Company, estabelecida na Hackney Wick, em Londres (1866) para fabricação da parquesina, mas a companhia não teve sucesso e foi liquidada pouco tempo depois (1868). Na verdade, conforme inventado, ainda era uma modificação das cadeias de celulose naturais, mais do que o resultado de verdadeira polimerização.
A baquelite é uma resina sintética, quimicamente estável e resistente ao calor, que foi o primeiro produto plástico. Trata-se do polioxibenzimetilenglicolanhidrido, ou seja, é a junção dofenol com o formaldeído (aldeído fórmico), formando um polímero chamado polifenol.
Foi inventada cerca de 1909 pelo Dr. Leo H. Baekeland, químico americano de origem belga, que empreendeu suas pesquisas entre 1907 a 1909 e criou, em 1910, a General Bakelite Company para a exploração industrial de suas descobertas. É formada pela combinação por polimerização defenol (C6H5OH) e formaldeído ou aldeido fórmico (HCHO), produtos sintéticos, sob calor e pressão. Rádios, telefones e artigos eléctricos como interruptores e casquilhos de lâmpadas eram formados por baquelite por causa das propriedades de resistência ao calor e isolamento. É resistente ao calor, infusível, forte, arde lentamente, podendo ser laminado e moldado na fase inicial da sua manufactura, de baixo custo e podendo ser incorporado em vernizes e lacas
Os investidores que apoiaram sua idéia logo descobriram que a produção do plástico saía bem mais cara do que imaginavam. Foi só alguns anos depois de sua invenção, que Berthelot polimerizou o estireno (1866) e iniciou outro material que teve grandes conseqüências na indústria da construção, embora não como material para vidraças. Morreu em Londres (29.06.1890) e na virada do século, a tecnologia dos plásticos começou a acelerar-se.
Foi só 20 anos depois que o plástico se popularizou, com a descoberta da baquelita.
Assim (1907) Leo Baekeland, químico belga trabalhando em pesquisas sobre plásticos nos Estados Unidos, descobriu como controlar a reação que deu origem ao fenol formaldeído, conhecido desde o século anterior (1872), que recebeu o nome de baquelita, em homenagem ao seu criador. Ele descobriu, quase sem querer, um tipo de cola artificial que vira plástico. Depois disso, a baquelita tomou o lugar de outros materiais mais caros, e promoveu uma invasão do plástico nas nossas vidas. O plástico foi uma invenção genial e hoje em dia está em toda parte, porque é um material leve, limpo e inquebrável, embora seja um dos maiores problemas ambientais do fim do século XX, no planeta, por ser, na sua maioria, não biodegradável.
O cloreto de polivinillo, ou PVC, se obtém através da polimerização do cloreto de vinilo. Este monômero foi sintetizado pela primeira vez em 1835, pelo químico francês Regnault, que não lhe deu importância. Foi o químico Baumann, em 1872, quem pôs em destaque a tendência do cloreto de vinilo a polimerizar-se sob a ação da luz solar, transformando-se num termoplástico. Estas descobertas, porém, não levaram o PVC a ser industrializado.
A década de 1950 também estabelece o início da atividade petroquímica no Brasil.
Dentre os vários fatores que contribuíram para aquele desenvolvimento, nestes últimos vinte e cinco anos, figura prioritariamente o aprofundamento da teoria da química macromolecular, novos métodos de pesquisa, análise e ensaio, que permitiram a formulação das tarefas do químico com muito maior precisão, e também o progresso na construção de equipamentos de transformação que, por sua vez, possibilitaram a produção racional de grandes quantidades de produtos uniformes.
Em matéria de equipamentos, a indústria dos plásticos está bastante adiantada, podendo-se até dizer que o chamado obsoletismo neste setor ocorre de ano para ano. Eles existem em número crescente, de várias procedências, altamente sofisticados. Prensas e injetores moldam, em alguns segundos, peças de grandes dimensões, complexas e com muitos quilos de peso. Além do progresso puramente tecnológico, é notável o aperfeiçoamento dos controles eletrônicos e de computadores. As injetoras mais modernas são equipadas com sistema de auto ajustagem, seleção e controle de qualidade, orientados por unidades de computadores.
Durante as décadas de 1920 e 1930, ocorreu o desenvolvimento de métodos de fabricação e uso de olefinas (eteno, propeno e buteno).
Durante as décadas de 1940 e 1950, a atividade petroquímica foi bastante expandida, em função da Segunda Guerra Mundial, e a indústria de refino de petróleo sofreu grande desenvolvimento.
Em 1962 inaugurou-se a fábrica de sintéticos da Petrobrás, à base de butadieno em parte importado.
Em 1965 o governo excluiu a petroquímica do monopólio estatal e, em 1967, criou a Petroquisa, subsidiária da Petrobrás, para associar-se à iniciativa privada
Em 1967 a Petrobrás inaugurou sua unidade de butadieno.
A indústria petroquímica brasileira foi instalada no regime de capital tripartite: 33% da Petrobrás, por intermédio da Petroquisa, 33% de capital nacional e 33% de capital estrangeiro. Com a privatização, na década de 1990, reduziu-se a muito a participação da Petroquisa, que chega a ser nula em indústrias que atraíram o interesse do capital privado.
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