Qu'est-ce que le Kevlar ?

Le Kevlar, né à la fin des années 1960, est une nouvelle fibre synthétique haute technologie. Avec d'excellentes propriétés, il est considéré comme l'un des matériaux idéaux pour les gilets pare-balles et a trouvé de bonnes applications dans le domaine de la protection. Alors, qu'est-ce que le Kevlar ? Pourquoi a-t-il de telles performances balistiques ? À quoi sert-il habituellement dans notre vie ? L'explication de ces questions doit commencer par la structure moléculaire du Kevlar et son principe de protection balistique.

1. structure moléculaire du Kevlar

Le Kevlar a été développé à l'origine par la société DuPont des États-Unis. C'est un polymère moléculaire de haute technologie composé de p-phénylènediamine et de chlorure de paraphthaloyl, avec pour nom chimique polyterephthaloyl téréphtalamide.

Sa formule moléculaire est (C14H10O2N2)n, ce qui signifie que C14H10O2N2 joue le rôle d'unités de synthèse. Les unités se répètent et sont liées ensemble pour former des chaînes, puis ces chaînes s'alignent parallèlement les unes aux autres pour former un réseau plus grand par des liaisons hydrogène, ce qui confère au matériau une résistance mécanique exceptionnelle.

La structure moléculaire du Kevlar détermine qu'il possède une forte résistance à la chaleur et au feu, avec un point de fusion aussi élevé que 371 degrés. Il est également léger et présente une résistance à la traction environ 8 fois supérieure à celle d'un fil d'acier.

Le filament de Kevlar est généralement fabriqué en deux étapes :

1) Polymérisation de la p-phénylènediamine et du chlorure de paraphthaloyl pour former du polyterephthaloyl téréphtalamide (PPTA).

2) Dissoudre les chaînes de polymère dans des solvants, puis ces chaînes se connectent entre elles par des liaisons hydrogènes pour former les fibres réticulaires finales.

Comme mentionné précédemment, contrairement aux matériaux balistiques durs tels que la céramique et les métaux, le Kevlar possède une grande résistance, une excellente tenacité et une forte résistance à la traction grâce aux liaisons chimiques serrées au niveau moléculaire. Lorsqu'un impact se produit, les forces de collision des balles contre la couche de fibres se transforment en force de traction et en force de cisaillement, au cours de laquelle l'énergie cinétique produite par les balles est dissipée vers la périphérie du point d'impact, consommant ainsi la majeure partie de l'énergie cinétique. L'utilisation du Kevlar dans le domaine de la protection a considérablement amélioré les performances protectrices de divers produits antiballes, tout en réduisant considérablement leur poids, ce qui représente un grand progrès dans le domaine de la protection.

1. Application du Kevlar

Avec une bonne résistance à la chaleur, une résistance à la traction et une grande solidité, le Kevlar est largement utilisé dans la fabrication de divers produits du quotidien et d'équipements antibalistiques, tels que les pailles pour boissons, les gants de sécurité, les câbles pour bateaux, les combinaisons de course, les vêtements de protection thermique pour pompiers dans la vie quotidienne, les gilets pare-balles, les plaques de blindage rigides et les casques dans le domaine militaire. L'application du Kevlar a considérablement facilité notre vie et favorisé les progrès dans l'industrie manufacturière.

Cependant, le Kevlar présente également deux défauts majeurs :

1) Sensible aux rayons ultraviolets. Il se dégrade toujours lorsqu'il est exposé aux rayons ultraviolets.

2) Facilement hydrolysable, même dans un environnement sec, il absorbe encore l'humidité de l'air et s'hydrolyse progressivement.

Par conséquent, les équipements en aramides ne doivent pas être utilisés ou stockés pendant de longues périodes dans un environnement à forte intensité ultraviolette et à forte humidité, car leur durée de vie serait grandement réduite.

Ci-dessus se trouve toutes les précisions concernant le Kevlar. Si vous avez encore des questions, n'hésitez pas à nous contacter.