Оглавление Видео опыты по химии Видео опыты по физике На главную страницу

Химия и Химики № 6 2014

Журнал Химиков-Энтузиастов





Горит ли Кевлар (пара-арамид)?


В.Н. Витер


Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter


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).


Структура пара-арамида (Кевлар)
Структура пара-арамида (Кевлар)



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).


Капрон (Nylon 6; polycaprolactam)
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.).


Кевларовые каски, которые волонтеры приобрели за собственные деньги для украинских солдат
Кевларовые каски, которые волонтеры приобрели за собственные деньги для украинских солдат

Кевларовые каски, которые волонтеры приобрели за собственные деньги для украинских солдат




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.

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?
Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?

Горит ли Кевлар (пара-арамид)?




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.


<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]