Kevlar là gì?

Kevlar ra đời vào cuối những năm 1960, là loại sợi tổng hợp công nghệ cao mới. Với những đặc tính tuyệt vời, nó được coi là một trong những vật liệu chống đạn lý tưởng và được ứng dụng tốt trong lĩnh vực bảo vệ. Vậy Kevlar là gì? Tại sao nó có hiệu suất đạn đạo mạnh mẽ như vậy? Nó thường được sử dụng để làm gì trong cuộc sống của chúng ta? Lời giải thích cho những câu hỏi này nên bắt đầu từ cấu trúc phân tử và nguyên lý chống đạn của Kevlar.

1. Cấu trúc phân tử của Kevlar

Kevlar ban đầu được phát triển bởi Công ty DuPont của Hoa Kỳ. Nó là một polyme phân tử cao bao gồm p-phenylenediamine và paraphthaloyl clorua, có tên hóa học là polyterephthaloyl terephthalamide.

Công thức phân tử của nó là (C14H10O2N2)n, có nghĩa là C14H10O2N2 đóng vai trò là đơn vị tổng hợp. Các đơn vị này lặp lại và liên kết với nhau để tạo thành chuỗi, sau đó các chuỗi này xếp song song với nhau để tạo thành một mạng lưới lớn hơn bằng liên kết hydro, đây là yếu tố tạo nên độ bền kéo cực cao của vật liệu.

Cấu trúc phân tử của Kevlar xác định rằng nó có khả năng chịu nhiệt và chống cháy mạnh với nhiệt độ nóng chảy cao tới 371 độ. Nó cũng có trọng lượng nhẹ và có độ bền kéo gấp khoảng 8 lần so với dây thép.

Sợi Kevlar thường được sản xuất theo hai bước:

1) Trùng hợp p-phenylenediamine và paraphthaloyl chloride để tạo thành polyterephthaloyl terephthalamide (PPTA).

2) Hòa tan các chuỗi polyme trong dung môi, sau đó các chuỗi này kết nối với nhau bằng liên kết hydro để tạo thành các sợi lưới cuối cùng.

Như đã đề cập trước đó, không giống như các vật liệu đạn đạo cứng như gốm sứ và kim loại, Kevlar có độ bền cao, độ bền cao và khả năng chịu kéo do liên kết chặt chẽ của các liên kết hóa học trong phân tử. Khi va chạm xảy ra, lực va chạm của đạn với lớp sợi sẽ phát triển thành lực kéo và lực cắt, trong đó lực tác động do đạn tạo ra có thể bị tiêu tán ra ngoại vi điểm va chạm, sau khi tiêu hao phần lớn động năng. . Ứng dụng của Kevlar trong lĩnh vực bảo vệ đã cải thiện đáng kể hiệu suất bảo vệ của các sản phẩm chống đạn khác nhau, đồng thời giảm đáng kể trọng lượng của chúng, đây là một tiến bộ lớn trong lĩnh vực bảo vệ.

1. Ứng dụng của Kevlar

Với khả năng chịu nhiệt, chịu lực căng và độ bền cao, Kevlar đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm đời sống hàng ngày và thiết bị chống đạn như ống hút đồ uống, găng tay bảo hộ, dây cáp cho tàu thủy, quần áo đua, quần áo bảo hộ nhiệt cho lính cứu hỏa. trong cuộc sống hàng ngày, áo chống đạn, tấm áo giáp cứng và mũ bảo hiểm trong quân đội. Ứng dụng của Kevlar đã tạo điều kiện thuận lợi rất nhiều cho cuộc sống của chúng ta và thúc đẩy sự tiến bộ trong ngành sản xuất.

Tuy nhiên, Kevlar cũng có hai khuyết điểm chết người:

1) Dễ bị ảnh hưởng bởi tia cực tím. Nó luôn bị phân hủy khi tiếp xúc với tia cực tím.

2) Dễ thủy phân, ngay cả trong môi trường khô, nó vẫn sẽ hấp thụ độ ẩm trong không khí và dần dần thủy phân.

Do đó, không nên sử dụng hoặc lưu trữ thiết bị aramid trong môi trường có tia cực tím mạnh và độ ẩm cao trong thời gian dài, nếu không tuổi thọ của thiết bị sẽ giảm đáng kể.

Trên đây là tất cả các giải thích về Kevlar. Nếu vẫn còn thắc mắc, vui lòng liên hệ với chúng tôi.