Що таке Кевлар?

Кевлар, який з'явився у кінці 1960-х років, є новим високотехнологічним синтетичним волокном. За допомогою своїх виняткових властивостей він вважається одним із найкращих матеріалів для бронезахисту і отримав хороше застосування в галузі захисту. Отже, що таке Кевлар? Чому він має таку потужну балистичну ефективність? Для чого його зазвичай використовують у нашому житті? Відповідь на ці питання починається з молекулярної структури Кевлара та принципу його бронезахисту.

1. молекулярна структура Кевлара

Кевлар був вперше розроблений компанією DuPont США. Він є високомолекулярним полімером, складеним з p-феніленедіаміну та паратерефталілхлориду, з хімічною назвою політерефталоїл терехтalamід.

Її молекулярна формула - (C14H10O2N2)n, що означає, що C14H10O2N2 виступає у ролі синтетичних одиниць. Ці одиниці повторюються і з'єднуються між собою, щоб утворити ланцюги, а потім ці ланцюги розташовуються паралельно один до одного, щоб утворити більшу сітку за допомогою водневих зв'язків, що надає матеріалу його надзвичайну високу міцність на розтяг.

Молекулярна структура Кевлара визначає, що він має високу опір до тепла і вогню з точкою плавлення як аж 371 градус. Він також легкий, і має міцність на розтяг приблизно в 8 разів більше, ніж у сталевого дрота.

Волокно Кевлара зазвичай виготовляється у двох етапах:

1) Полімеризація p-феніледіаміну та паrafталоїлхлориду для формування політерефталоїлтерефталаміду (PPTA).

2) Розчинення полімерних ланцюгів у розчинниках, а потім ці ланцюги з'єднуються між собою за допомогою водневих зв'язків, щоб утворити кінцеві сітчасті волокна.

Як вже зазначалось, на відміну від твердих балістичних матеріалів, таких як кераміка і метали, Кевлар має високу міцність, велику витривалість і опору розтягуванню завдяки тісному зв'язку хімічних зв'язків у молекулах. При ударі сили зіткнення кулей про протистоячу шар фібри перетворюються на силу розтягування і зсуву, під час якого сила удару, що виникає від куль, може бути розсіяна до периферії точки удару, з його споживанням багато кінетичної енергії. Застосування Кевлара в галузі захисту значно покращило захищальні якості різноманітних противоградних продуктів, одночасно значно зменшуючи їх вагу, що є великим прогресом в галузі захисту.

1. Застосування Кевлара

З високою опору до тепла, розтягування і великою міцністю, Кевлар широко використовується при виготовленні різноманітних побутових продуктів та бронеобладнання, таких як соломки для напоїв, безпечні рукавиці, суднові кабели, гоночні комбінезиони, термозахисна одяг для пожежників у повсякденному житті, бронежилети, тверді бронеплати та шапки в военних цілях. Застосування Кевлара значно спростило наш життєвий стиль і сприяло прогресу в промисловому виробництві.

Проте, Кевлар також має два фатальні недоліки:

1) Піддається знищенню під впливом ультрафіолетового випромінювання. Він завжди деградує, коли піддається впливу ультрафіолетових променів.

2) Легко гідролізується, навіть у сухому середовищі, він все одно вбереться у вологість з повітря і поступово гідролізується.

Тому арамідне обладнання не слід використовувати чи зберігати у середовищі з сильним ультрафіолетовим випромінюванням і високою вологістю довго часу, оскільки його термін служби значно скоротиться.

Вище наведено всі пояснення щодо Кевлару. Якщо залишились якісь питання, будь ласка, зверніться до нас.