Что такое Кевлар?

Кевлар, появившийся в конце 1960-х годов, является новым высокотехнологичным синтетическим волокном. Благодаря отличным свойствам он считается одним из идеальных материалов для бронирования и получил хорошее применение в области защиты. Так что же такое Кевлар? Почему у него такая высокая баллистическая эффективность? Для чего его обычно используют в нашей жизни? Ответы на эти вопросы следует начать с молекулярной структуры Кевлара и принципа его противопульной защиты.

1. Молекулярная структура Кевлара

Кевлар был разработан американской компанией DuPont. Это полимер высокой молекулярной массы, состоящий из p-фенилендиамина и парафталоилхлорида, с химическим названием поли(p-фталоил-p-фталамид).

Его молекулярная формула — (C14H10O2N2)n, что означает, что C14H10O2N2 играет роль синтезирующих единиц. Эти единицы повторяются и связываются вместе для образования цепей, а затем эти цепи выстраиваются параллельно друг другу, образуя большую сеть за счет водородных связей, что и придает материалу его сверхвысокую прочность на растяжение.

Молекулярная структура кевлара определяет, что он обладает высокой теплостойкостью и огнестойкостью с температурой плавления до 371 градуса. Он также легкий и имеет прочность на растяжение примерно в 8 раз больше, чем у стальной проволоки.

Волокно кевлара обычно производится в два этапа:

1) Полимеризация p-фенилендиамина и парафталоилхлорида для образования поли(p-фталоилтерефталамид) (PPTA).

2) Растворение полимерных цепей в растворителях, а затем эти цепи соединяются между собой водородными связями, образуя конечные сетчатые волокна.

Как упоминалось ранее, в отличие от твердых баллистических материалов, таких как керамика и металлы, Кевлар обладает высокой прочностью, grande вязкостью и сопротивлением растяжению благодаря плотному соединению химических связей в молекулах. При ударе силы столкновения пуль о слой волокон преобразуются в растягивающую и сдвиговую силу, при этом ударная энергия, производимая пулями, рассеивается по периферии точки удара, потребляя большую часть кинетической энергии. Применение Кевлара в области защиты значительно повысило защитные характеристики различных противопульных изделий, одновременно существенно снижая их вес, что является большим прогрессом в области защиты.

1. Применение Кевлара

Благодаря хорошей теплостойкости, устойчивости к растяжению и высокой прочности, Кевлар широко применяется в производстве различных бытовых товаров и бронированного оборудования, таких как соломки для напитков, защитные перчатки, тросы для судов, гоночные комбинезоны, термозащитная одежда для пожарных в повседневной жизни, бронежилеты, твёрдые бронепластины и шлемы в военном деле. Применение Кевлара значительно облегчило нашу жизнь и способствовало прогрессу в производственной отрасли.

Однако у Кевлара есть два фатальных недостатка:

1) Уязвимость к ультрафиолету. Он всегда разрушается при воздействии ультрафиолетового излучения.

2) Легко гидролизуется, даже в сухой среде он всё равно поглощает влагу из воздуха и постепенно гидролизуется.

Поэтому арамидное оборудование не должно использоваться или храниться длительное время в условиях сильного ультрафиолетового излучения и высокой влажности, так как это значительно сократит его срок службы.

Выше приведено все объяснение по кевлару. Если у вас остались вопросы, добро пожаловать связаться с нами.