Co je Kevlar?

Kevlar, vytvořený v pozdních 60. letech, je nový vysokotechnologický syntetický vlákno. S vynikajícími vlastnostmi je považován za jednu z ideálních protistřelových materiálů a získal dobré uplatnění v oblasti ochrany. Takže, co je Kevlar? Proč má tak silné protistřelové vlastnosti? Co se z něj obvykle používá v našem životě? Vysvětlení těchto otázek by mělo začít s molekulární strukturou Kevlaru a jeho principem protistřelové ochrany.

1. molekulární struktura Kevlaru

Kevlar byl původně vyvinut společností DuPont ve Spojených státech. Je to polymer vysokých molekul složený z p-fenylenediaminu a parafthaloyl chloridu, s chemickým názvem polytereftaloyl terftalamid.

Jeho molekulární vzorec je (C14H10O2N2)n, což znamená, že C14H10O2N2 hraje roli syntetických jednotek. Tyto jednotky se opakují a spojují do řetězů, které poté leží paralelně k sobě a tvoří větší síť pomocí vodíkových vazeb, což především dává materiálu jeho nadmíru vysokou pevnost na tah.

Molekulární struktura Kevlaru určuje, že má vynikající odolnost proti teplu a ohni s taveným bodem až 371 stupňů. Je také lehká a má pevnost na tah asi osmkrát vyšší než u ocelového drátu.

Vláknina Kevlar se obvykle vyrábí ve dvou krocích:

1) Polymerizace p-fenylenediaminu a paraphthaloyl chloridu pro vytvoření polytereftaloyltereftalamidu (PPTA).

2) rozpouštění polymerových řetězců v rozpouštědlech a následně tyto řetězce spojují vodíkové vazby do konečného sítovitého vlákna.

Jak už bylo dříve zmíněno, na rozdíl od tvrdých balistických materiálů, jako jsou keramiky a kovy, má Kevlar vysokou pevnost, velkou výdrž a odolnost proti tahovému zatížení díky pevnému spojování chemických vazeb v molekulách. Při nárazu se síly nárazu střel do vrstvy vlákna převedou na tahové a posuvné síly, během kterých je energie nárazu vyprodukovaná střelami rozptýlena do okrajů místa nárazu, čímž je spotřebována většina kinetické energie. Použití Kevlaru v oblasti ochrany významně zlepšilo ochranné vlastnosti různých protistřelných produktů, zatímco jejich hmotnost byla značně snížena, což je velkým pokrokem v oblasti ochrany.

1. Aplikace Kevlaru

Díky dobré odolnosti vůči teplu, pevnosti proti napětí a vysoké síle se Kevlar široce používá při výrobě různých každodenních produktů a protistřelového vybavení, jako jsou slámky na nápoje, bezpečnostní rukavice, lana pro lodě, oblečení pro závody, tepelná ochranná oblečení pro hasiče v běžném životě, kulometné vesty, tvrdé pancéřové desky a helmy v vojenské oblasti. Použití Kevlaru velmi usnadnilo našeho života a podpořilo pokrok v průmyslové výrobě.

Avšak Kevlar má také dvě zásadní nedostatky:

1) Citlivý na ultrafialové záření. Pokud je vystaven ultrafialovému záření, vždy se degraduje.

2) Snadno hydrolyzuje, dokonce i v suchém prostředí stále pohlcoval vlhkost z ovzduší a postupně hydrolyzuje.

Proto by se aramidové vybavení nemělo dlouhodobě používat nebo ukládat v prostředí s vysokou úrovní ultrafialového záření a vlhkosti, protože by jeho životnost byla výrazně snížena.

Výše uvedené je celé vysvětlení ohledně Kevlaru. Pokud zůstaly nějaké otázky, jste vteřinově vítáni k nás kontaktu.