Kevlar

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Kevlar
Ogólna budowa chemiczna Kevlaru Kevlar
Ogólna budowa chemiczna Kevlaru
Trójwymiarowa struktura kewlaru
Trójwymiarowa struktura kewlaru
Ogólne informacje
Monomery H2N-C6H4-NH2 oraz
ClOC-C6H4-COCl
Struktura meru -[-CO-C6H4-CO-NH-C6H4-NH-]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons
Struktura powłoki kevlarowej

Kevlar (PPTA, poli(tereftalano-1,4-fenylodiamid) lub poli(p-fenylotereftalanoamid), -[-CO-C6H4-CO-NH-C6H4-NH-]n- ) − polimer z grupy poliamidów, a dokładniej aramidów, z którego przędzie się włókna sztuczne o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie.

Nazwa[edytuj | edytuj kod]

Kevlar został wynaleziony w laboratoriach DuPont w 1965 przez zespół badaczy pod kierunkiem Stephanie Kwolek. "Kevlar" jest nazwą handlową firmy DuPont. Inne zarejestrowane nazwy handlowe to "Twaron" firmy Teijin Twaron.

Synteza[edytuj | edytuj kod]

Kevlar otrzymuje się w wyniku reakcji polikondensacji chlorków kwasów dikarboksylowych z aminami aromatycznymi. Reakcja syntezy przebiega w następujący sposób:

Synteza Kevlaru

Właściwości[edytuj | edytuj kod]

Kevlar nie rozpuszcza się w rozpuszczalnikach organicznych, ale rozpuszcza się w stężonym kwasie siarkowym. Jest około 5 i pół raza lżejszy od stali - jego gęstość wynosi 1,44 g/cm³.

Swoją wytrzymałość zawdzięcza głównie sposobowi przędzenia włókien. Włókna te wyciąga się z roztworu kevlaru w kwasie siarkowym, w którym powstaje faza ciekłokrystaliczna. Dzięki temu, wyciągane włókno wykazuje wysoki stopień organizacji cząsteczek, nieosiągalny w przypadku przędzenia włókien ze zwykłego poliamidu. Po usunięciu kwasu siarkowego uporządkowanie ciekłokrystaliczne jest "zamrażane" w stanie stałym dzięki występowaniu licznych wiązań wodorowych, które powstają w trakcie krzepnięcia włókien spontanicznie pomiędzy polarnymi grupami amidowymi (-CO-NH-).

Zastosowania[edytuj | edytuj kod]

Kevlar to materiał, z którego produkowane są włókna stosowane m.in. w kamizelkach kuloodpornych, kaskach i hełmach ochronnych, trampolinach, wewnętrznych powłokach nart, rakiet tenisowych i kajaków, a nawet częściach pancerza lotniskowców.

Kevlar jest wykorzystywany również w celu zwiększenia wytrzymałości na złamanie i rozciąganie w kablach światłowodowych. W turystyce znalazł zastosowanie przy ochronie szczególnie narażonych na uszkodzenia mechaniczne elementów obuwia i odzieży. W motoryzacji używany jest do wzmocnienia obręczy i innych elementów rowerów i motocykli oraz produkcji lekkiej odzieży motocyklowej.

Znalazł też zastosowanie przy produkcji membran do głośników. Wykonuje się z niego żagle jachtów regatowych.

Jest niepalny, odporny na zużycie i nie przewodzi prądu elektrycznego. Swojej niepalności oraz chłonności zawdzięcza zastosowanie w sprzęcie do pokazów ogniowych, nasącza się go substancją palną o temperaturze spalania do ok. 400 °C (np. naftą). Rozkłada się stopniowo pod wpływem atmosfery i światła słonecznego. W sporcie żużlowym zawodnicy jeżdżą w kombinezonach z kevlaru, jednak jest on coraz częściej zastępowany przez nylon.

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]