Kevlar
Historia
Kevlar ® fue desarrollado originalmente en la década de 1960 con el nombre químico de la poli-parafenileno tereftalamida;
Presentado por primera vez comercialmente por Du Pont en 1972, la fibra tiene competidores similares en Twaron y Technora.
Kevlar se desarrolló originalmente como material neumático acorde para los cinturones y las carcasas de neumáticos radiales. Los usos comunes de Kevlar ® hoy incluyen:
Adhesivos y sellantes, la balística y la defensa, correas y mangueras, materiales compuestos, cables de fibra óptica y electro-mecánicos, productos de fricción y juntas, ropa protectora, neumáticos y cuerdas y cables Estos incluyen artículos tales como trampolines y raquetas de tenis.
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Propiedades de los comerciales de aramida fibras
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Fibra tipo
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Densidad (g/cm3)
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% Alargamiento
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Módulo , Gpa
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Tenacidad
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Kevlar 29
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1,43
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3,6
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70
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20-23
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Kevlar 49
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1,45
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2,8
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135
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20-26
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Kevlar 119
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1,44
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4,4
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55
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N / a
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Kevlar 129
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1,45
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3,3
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99
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N / a
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Kevlar 149
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1,47
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1,5
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143
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18
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Nomex
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1,38
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22
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17
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5,8
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Observe que el módulo mucho mayor y menor elongación% de Kevlar 49 y 149.
Características:
Todas las características generales de Kevlar figuran en esta lista se toman desde la página web de Du Pont:
- Alta resistencia a la tracción en Bajo Peso
- Elongación baja para romper
- Módulo alto (rigidez estructural)
- baja conductividad eléctrica
- Alta resistencia química
- Contracción térmica de baja
- Alta Tenacidad (Work-A-Break)
- Excelente estabilidad dimensional
- Resistencia High Cut
- Resistente al Fuego, autoextinguible
Lo interesante es que tiene una alta elongación en rotura a alrededor de 4%, sin embargo, se utiliza comúnmente en fibra que incluye spandex Lycra.
Química / Fábricas
KEVLAR ® es una molécula cristalina que consiste en largas cadenas moleculares que son altamente orientado y muestra una fuerte unión de cadena intermolecular en la posición para.
Se hace de la reacción de para-fenilendiamina (PPD) y cloruro de tereftaloilo fundido.
La producción de p- fenilendiamina es difícil debido a la diazotización y el acoplamiento de la anilina.
Los compuestos de reacción que implican la producción Kevlar utilizando p-fenilendiamina y cloruro de tereftaloílo se muestra a continuación.
style = '
El PPD y el cloruro de tereftaloilo se hacen reaccionar mediante el uso de N-metilpirrolidona como disolvente de reacción. La estructura para el poli-parafenilen tereftalamida se muestra a continuación.
El polímero resultante se filtró, se lavó y se disolvió en ácido sulfúrico concentrado y se extruye a través de hileras.
A continuación, pasa a través de un conducto estrecho y pasa por el proceso de centrifugado en húmedo donde se coagula en ácido sulfúrico.
El filamento puede tomar dos caminos diferentes en este punto. Puede estar formada en un hilo, se lavó y se secó el que se enrolla en carretes que produce un módulo de 400-500 g / denier.
A la inversa, el filamento puede ir bajo tratamiento térmico adicional con tensión y producir una fibra con un módulo de 900-1000 g / denier. El producto final puede adoptar varias formas. Puede formar hilos de filamento, pulpa, o en hojas spun-laced y papeles.
Punto de fusión.
El punto de fusión debe estar por encima de los 200ºC, ya que el polímero.
Impacto Económico
La producción de fibras como el Kevlar es realmente un oligopolio.
Du Pont, que es el productor de Kevlar es el mayor productor de para-aramidas en el mundo.
Du Pont produce actualmente en tres países:.
- Ø Estados Unidos.
- Ø Irlanda del Norte.
- Ø Japón
Estos tres sitios tienen una capacidad de producción de 65,9 millones de libras de los £ 94,7 millones de aramida capacidad total de fibras.
Rusia también produce un porcentaje muy bajo de para-aramidas llamado Fenylene.
A partir de 1998, Kevlar representaron el 85% del mercado mundial de fibras de para-aramida.
La producción en Europa occidental y Japón se ha incrementado hasta en gran medida en los últimos diez años.
Todos los de la producción en los Estados Unidos se realiza por Du Pont para producir Kevlar.
También Du Pont representa alrededor de un tercio de la producción total en Europa y aproximadamente la mitad de la producción en Japón.
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Mundo de Producción de Para Fibras ( millones delibras )
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UnidosEstados
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Occidental Europa
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Japón
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Rusia
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Total
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1979
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13
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0
|
0
|
<1
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13
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1986
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29
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<1
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0
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2
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31
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1988
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29
|
6
|
<1
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2
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37
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1990
|
29
|
10
|
1
|
3
|
43
|
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1991
|
26
|
10
|
4
|
2
|
42
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1992
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23
|
11
|
7
|
2
|
43
|
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1993
|
23
|
12
|
7
|
2
|
44
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1998
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31
|
16
|
8
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3
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58
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El crecimiento de Kevlar no ha cumplido aún su pleno potencial.
