Cos'è il Kevlar?

Il Kevlar, nato alla fine degli anni '1960, è una nuova fibra sintetica ad alta tecnologia. Con proprietà eccellenti, è stato considerato uno dei materiali antiproiettile ideali e ha ottenuto una buona applicazione nel campo della protezione. Allora, cos'è il Kevlar? Perché ha prestazioni balistiche così elevate? A cosa serve solitamente nella nostra vita? La spiegazione di queste domande dovrebbe iniziare con la struttura molecolare del Kevlar e il principio antiproiettile.

1. struttura molecolare del Kevlar

Kevlar è stato originariamente sviluppato dalla DuPont Company degli Stati Uniti. È un polimero ad alto peso molecolare composto da p-fenilendiammina e paraftaloil cloruro, con il nome chimico di politereftaloil tereftalammide.

La sua formula molecolare è (C14H10O2N2)n, il che significa che C14H10O2N2 svolge il ruolo di unità di sintesi. Le unità si ripetono e si legano insieme per formare catene, e poi queste catene si allineano parallelamente tra loro per formare una rete più grande tramite legami a idrogeno, che è ciò che conferisce al materiale la sua super resistenza alla trazione.

La struttura molecolare del Kevlar determina che abbia una forte resistenza al calore e resistenza al fuoco con un punto di fusione fino a 371 gradi. È anche leggero e ha una resistenza alla trazione di circa 8 volte superiore a quella di un filo di acciaio.

La fibra di Kevlar viene solitamente prodotta in due fasi:

1) Polimerizzazione di p-fenilendiammina e cloruro di paraftaloile per formare politereftaloil tereftalammide (PPTA).

2) Sciogliere le catene polimeriche nei solventi e poi queste catene si collegano tra loro tramite legami idrogeno per formare le fibre reticolari finali.

Come accennato in precedenza, a differenza dei materiali balistici duri come ceramica e metalli, il Kevlar ha un'elevata resistenza, grande tenacità e resistenza alla trazione grazie allo stretto legame dei legami chimici nelle molecole. Quando avviene l'impatto, le forze di collisione dei proiettili contro lo strato di fibre si svilupperanno in forza di trazione e forza di taglio, durante le quali la forza d'impatto prodotta dai proiettili può essere dissipata alla periferia del punto di impatto, in seguito al consumo della maggior parte dell'energia cinetica . L'applicazione del Kevlar nel campo della protezione ha notevolmente migliorato le prestazioni protettive di vari prodotti antiproiettile, riducendone notevolmente il peso, il che rappresenta un grande progresso nel campo della protezione.

1. Applicazione del Kevlar

Con una buona resistenza al calore, resistenza alla tensione ed elevata resistenza, il Kevlar è stato ampiamente utilizzato nella produzione di vari prodotti per la vita quotidiana e attrezzature antiproiettile, come cannucce per bevande, guanti di sicurezza, cavi per navi, tute da corsa, indumenti di protezione termica per vigili del fuoco nella vita quotidiana, giubbotti antiproiettile, armature rigide ed elmetti in ambito militare. L'applicazione del Kevlar ha notevolmente facilitato la nostra vita e promosso il progresso nell'industria manifatturiera.

Tuttavia, il Kevlar presenta anche due difetti fatali:

1) Vulnerabile alla luce ultravioletta. Si degrada sempre quando esposto alla luce ultravioletta.

2) Facile da idrolizzare, anche se in un ambiente secco, assorbirà comunque l'umidità presente nell'aria e si idrolizzerà gradualmente.

Pertanto, le attrezzature in aramide non devono essere utilizzate o conservate per lungo tempo in ambienti con forti raggi ultravioletti e elevata umidità, altrimenti la loro durata sarà notevolmente ridotta.

Qui sopra c'è tutta la spiegazione per Kevlar. Se ci sono ancora domande, non esitate a contattarci.