Aramid là gì?

Aramid, ra đời vào cuối những năm 1960, là một loại sợi tổng hợp công nghệ cao mới. Với các tính chất vượt trội, nó được xem là một trong những vật liệu chống đạn lý tưởng, và đã được ứng dụng hiệu quả trong lĩnh vực bảo vệ. Vậy Aramid là gì? Vì sao nó lại có khả năng chống đạn mạnh đến vậy? Trong đời sống hàng ngày, nó thường được sử dụng vào mục đích gì? Lời giải đáp cho những câu hỏi này cần bắt đầu từ cấu trúc phân tử và nguyên lý chống đạn của Aramid.

1. Cấu trúc phân tử của Aramid

Aramid ban đầu được phát triển bởi tập đoàn DuPont của Hoa Kỳ. Đây là một polymer cao phân tử được tạo thành từ p-phenylenediamine và paraphthaloyl chloride, có tên hóa học là polyterephthaloyl terephthalamide.

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

Cấu trúc phân tử của Aramid quyết định rằng nó có khả năng chịu nhiệt và chống cháy tốt với điểm nóng chảy lên tới 371 độ. Nó cũng nhẹ về trọng lượng và có độ bền kéo khoảng gấp 8 lần so với dây thép.

Sợi Aramid thường được sản xuất theo hai bước:

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

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

Như đã đề cập trước đó, khác với các vật liệu chống đạn cứng như gốm sứ và kim loại, Aramid có độ bền cao, độ dẻo dai tốt và khả năng chịu kéo nhờ liên kết chặt chẽ của các liên kết hóa học trong phân tử. Khi xảy ra va chạm, lực tác động của viên đạn lên lớp sợi sẽ chuyển thành lực kéo và lực cắt, qua đó lực va chạm do viên đạn tạo ra có thể được truyền ra vùng xung quanh điểm va chạm, đồng thời tiêu hao phần lớn năng lượng động học. Việc ứng dụng Aramid 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 nhẹ trọng lượng một cách đáng kể, đây là một bước tiến lớn trong lĩnh vực bảo vệ.

1. Ứng dụng của Aramid

Với khả năng chịu nhiệt tốt, chịu lực căng và độ bền cao, Aramid đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nhiều sản phẩm đời sống hàng ngày và thiết bị chống đạn, như ống hút đồ uống, găng tay an toàn, cáp cho tàu thuyền, trang phục đua xe, quần áo bảo hộ chịu nhiệt cho lính cứu hỏa trong đời sống hằng ngày, áo chống đạn, tấm giáp cứng và mũ bảo hiểm trong quân sự. Ứng dụng của Aramid đã góp phần rất lớn trong việc hỗ trợ cuộc sống chúng ta và thúc đẩy sự tiến bộ trong ngành công nghiệp sản xuất.

Tuy nhiên, Aramid cũng có hai nhược điểm nghiêm trọng:

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

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

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

Trên đây là toàn bộ phần giải thích về Aramid. Nếu vẫn còn câu hỏi, vui lòng liên hệ với chúng tôi.