Vad är Kevlar?

Kevlar, som uppstod på 1960-talet, är en ny högteknologisk syntetisk fiber. Med sina utmärkta egenskaper har det ansedits som ett av de idealiska skyddsmaterialen mot skott, och fått god användning inom skyddsningsfältet. Så, vad är Kevlar? Varför har det så starka balistiska egenskaper? Vad används det vanligtvis till i vårt liv? Förklaringarna till dessa frågor börjar med Kevlars molekylära struktur och dess skyddsprincip.

1. molekylära strukturen hos Kevlar

Kevlar utvecklades ursprungligen av företaget DuPont i USA. Det är en högmolekylär polymer som består av p-fenylenediamin och paraftaloylchlorid, med kemiskt namn polytereftaloyl tereftalamid.

Its molekylformel är (C14H10O2N2)n, vilket betyder att C14H10O2N2 spelar rollen som syntesenheter. Enheterna upprepas och binds samman för att bilda kedjor, och sedan ligger dessa kedjor parallellt med varandra för att bilda ett större nät genom vätebindningar, vilket är vad som ger materialet sin extremt höga dragstyrka.

Molekylstrukturen hos Kevlar bestämmer att det har stark värme- och brandresistens med en smältpunkt så hög som 371 grader. Det är också lättviktigt och har en dragstyrka omkring 8 gånger mer än en ståltråd.

Kevlarfiber tillverkas vanligtvis i två steg:

1) Polymerisering av p-fenylenediamin och paraftaloylhalogen för att bilda polytereftaloyl tereftalamid (PPTA).

2) Lös upp polymerkedjorna i lösmidlen och låt sedan dessa kedjor ansluta till varandra genom vätebindningar för att bilda de slutliga nätformade fibrerna.

Som tidigare nämnts, motsvarar Kevlar inte hårda ballistiska material som keramik och metaller. Kevlar har hög styrka, stor tålamod och dragmotstånd tack vare den nära bindningen av kemiska förbindelser i molekylerna. När en kollision inträffar, utvecklas de kollisionsstyrkor som skotten utövar mot fibransiktet till dragkraft och skjuvkraft, under vilken process slagskraften från skott kan spridas till periferin runt påverkningspunkten, därmed förbrukas det mesta av kinetisk energi. Kevlars användning inom skyddsområdet har betydligt förbättrat skyddsegenskaperna hos olika pansarprodukter samtidigt som deras vikt minskats kraftigt, vilket är ett stort framsteg inom skyddsområdet.

1. Kevlars användning

Med god motstandsighet mot värme, dragspänning och hög styrka har Kevlar fått ett brett användningsområde inom tillverkningen av vardagsprodukter och pansarutrustning, såsom dryckesstrawor, säkerhetshandskar, kablar för fartyg, racekostümer, termiska skyddskläder för brandmän i vardagen, kragvästar, hårda pansarplåtar och hjälmar inom försvarsmakten. Kevlars användning har stort bidragit till att underlätta våra liv och främja framsteg inom tillverkningsindustrin.

Men Kevlar har också två allvarliga brister:

1) Känslig för ultraviolett ljus. Det förloras i prestanda när det utsätts för ultraviolett ljus.

2) Lätt att hydrolyseras, även i en torr miljö, absorberar det fukt från luften och hydrolyserar allt långsammare.

Därför bör aramidutrustning inte användas eller lagras i miljöer med starkt ultraviolett ljus och hög fuktighet på lång sikt, eftersom dess livslängd annars kommer att minska avsevärt.

Ovanstående är all clarifikation av Kevlar. Om det fortfarande finns några frågor, välkomna att kontakta oss.