Was ist Aramid?

Aramid, geboren in den späten 1960er Jahren, ist eine neue synthetische Hochleistungsfaser. Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften gilt es als eines der idealen Materialien für kugelsichere Anwendungen und hat im Schutzbereich breite Anwendung gefunden. Was ist also Aramid? Warum weist es eine derart hohe ballistische Leistung auf? Wofür wird es im täglichen Leben normalerweise verwendet? Die Antworten auf diese Fragen beginnen mit der molekularen Struktur von Aramid und dem Prinzip seiner Kugelsicherheit.

1. Molekularstruktur von Aramid

Aramid wurde ursprünglich von der US-amerikanischen Firma DuPont entwickelt. Es handelt sich um ein hochmolekulares Polymer, das aus p-Phenylendiamin und Terephthalsäurechlorid besteht und chemisch Polyterephthalamid genannt wird.

Seine molekulare Formel ist (C14H10O2N2)n, was bedeutet, dass C14H10O2N2 die Rolle von Syntheseeinheiten spielt. Die Einheiten wiederholen sich und sind miteinander verbunden, um Ketten zu bilden, und dann richten sich diese Ketten parallel aus, um durch Wasserstoffbrücken ein größeres Netzwerk zu bilden, was dem Material seine überaus hohe Zugfestigkeit verleiht.

Die molekulare Struktur von Aramid bestimmt seine hohe Wärme- und Flammbeständigkeit mit einem Schmelzpunkt von bis zu 371 Grad. Zudem ist es leicht im Gewicht und besitzt eine Zugfestigkeit, die etwa achtmal höher ist als die von Stahldraht.

Aramidfaser wird üblicherweise in zwei Schritten hergestellt:

1) Polymerisation von p-Phenylenendiamin und Paraphthaloylechlorid zur Bildung von Polyterephthoylterephthalamid (PPTA).

2) Auflösen der Polymerketten in Lösungsmitteln und anschließendes Verbinden dieser Ketten durch Wasserstoffbrücken, um das endgültige netzförmige Fasermaterial zu bilden.

Wie bereits erwähnt, weist Aramid im Gegensatz zu harten ballistischen Materialien wie Keramik und Metallen aufgrund der engen chemischen Bindungen in den Molekülen eine hohe Festigkeit, große Zähigkeit und Zugfestigkeit auf. Wenn ein Aufprall erfolgt, entwickeln sich die Kollisionskräfte von Geschossen gegen die Faserschicht in Zug- und Scherkräfte, wodurch die durch die Geschosse erzeugte Aufprallkraft an den Rand des Aufprallpunkts abgeleitet werden kann, wodurch der größte Teil der kinetischen Energie verbraucht wird. Der Einsatz von Aramid im Schutzbereich hat die Schutzleistung verschiedener schusssicherer Produkte erheblich verbessert und gleichzeitig deren Gewicht stark reduziert, was einen großen Fortschritt im Schutzbereich darstellt.

1. Anwendung von Aramid

Aufgrund seiner guten Hitzebeständigkeit, Zugfestigkeit und hohen Festigkeit wird Aramid weit verbreitet bei der Herstellung verschiedener Alltagsprodukte und schusssicherer Ausrüstung eingesetzt, wie zum Beispiel Getränkehalme, Sicherheitshandschuhe, Kabel für Schiffe, Rennanzüge, thermisch schützende Kleidung für Feuerwehrleute im Alltag, kugelsichere Westen, harte Panzerplatten und Helme im militärischen Bereich. Der Einsatz von Aramid hat unser Leben erheblich erleichtert und den Fortschritt in der verarbeitenden Industrie vorangetrieben.

Allerdings weist Aramid auch zwei gravierende Nachteile auf:

1) Empfindlich gegenüber UV-Licht. Es degradiert, wenn es dem UV-Licht ausgesetzt ist.

2) Leicht hydrolysierbar, selbst in einer trockenen Umgebung nimmt es Luftfeuchtigkeit auf und hydrolysiert allmählich.

Daher sollte aramidernes Equipment nicht langfristig in Umgebungen mit starkem UV-Licht und hoher Luftfeuchtigkeit verwendet oder gelagert werden, da dies die Lebensdauer erheblich verringern würde.

Oben finden Sie alle Erläuterungen zu Aramid. Bei weiteren Fragen können Sie uns gerne kontaktieren.