Кевлар - одно из торговых названий полимера арамид (от английского aramid - aromatic polyamide - ароматический полиамид). Арамид - линейный полимер, в котором бензольные кольца соединены в длинные цепи с помощью групп -NH-CO- (они же - амидные группы). За счет этого волокна из такого полимера имеют высокую прочность (кевлар в несколько раз прочнее стали [K1]). Атомы водорода и кислорода соседних полиамидных цепей образуют между собой водородные связи, что обеспечивает упорядоченность структуры полимера.

Бензольные кольца могут быть объединены в цепи разными способами (связь через орто-, мета- или пара- положения). Наиболее распространен пара-арамид (торговые марки Kevlar [Кевлар], Twaron и др.), а также - мета-арамид (Nomex, Kermel).

Кроме ароматических полиамидов известно много полиамидов с "ациклической" цепью, которая не содержит бензольных (или каких-либо других) колец. Такие полиамиды распространены гораздо более широко, чем ароматические полиамиды, но они значительно уступают последним по ряду ценных свойств. В частности - по прочности и термостойкости. В качестве примера можно привести капрон (Nylon 6; polycaprolactam).

Волокна из пара-арамида используются там, где необходима прочность, износостойкость и термостойкость. Первоначально армидное волокно было разработано для армирования автомобильных шин, но со временем сфера его применения резко расширилась: из него делают прочные тросы и защитные ткани. В частности, такни из специальных сортов Кевлара идут на изготовление армировки оптических кабелей, защитной одежды и перчаток, бронежилетов, солдатских касок.

Мета-арамидные волокна используются для изготовления огнестойкой одежды (для военных, полиции, пожарных, спасателей и т.д.).

Термостойкость - понятие относительное. Кевлар (пара-арамид) - органическое вещество и в его структуре есть чему гореть. Тем не менее, я встречал утверждение, что если Кевлар поместить в пламя, он не горит, а только обугливается. Не поверил, и как только ко мне в руки попал небольшой кусочек ткани из Кевлара, решил проверить.

Зажег газовую горелку и внес в ее пламя кевларовые нити. Волокна сразу же загорелись желтым коптящим пламенем. Толстые нити во время горения обугливались, но и уголь быстро сгорел - волокна исчезли без следа.

Смотреть Видео (15 Мб, .avi )

Комментарии

^К1 Речь идет о пределе прочности на разрыв.

^К2 Большей термостойкостью обладают полиимиды, например каптон, применяемый в компьютерных шлейфах - прозрачная плёнка от жёлтой до коричневой с медными дорожками. Каптон не прожигается сигаретой, имеет довольно высокую теплопроводность.

^К3 Из кевлара делают разные материалы. Их свойства определяются структурой и добавками, а они - целями. Одежда для спецэффектов изготавливается так, что плохо проводит тепло, самозатухает, да и пытаться прожечь её - то же самое, что пытаться прожечь щит из массива дерева автогеном - получится, но пробовать придется очень долго.

<Полимеры, Мономеры, Природные полимеры, Пластмассы>

<Химические вулканы и Фараоновы змеи ч.2> <Химические вулканы ч.1> < Опыты со щелочными металлами > < Опыты со щелочными металлами 1 > [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном] <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Хлористый азот (трихлорид азота). Иодистый азот (нитрид иода)> <Перекись ацетона, ГМТД, органические перекиси> <Черный порох> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин, Этиленгликольдинитрат, Нитроэфиры, Нитропроизводные> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (Холодный огонь)> <Ртуть, Амальгамы, Соединения Ртути>
<Эксперименты с Полимерами и Мономерами (в т.ч. - природными) (Обсудить на форуме)> [Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]