KEVLAR

El Kevlar fue desarrollada en la década de 1960 con el nombre químico de poliparafenileno tereftalamida, pero químicos de ahora aun no se explican por que la fibra es demasiado resistente. Fue presentado en du Pont en el año 1972.

Para su obtención de fibra de kevlar fue complicada; pero gracias al disolvente que Herbert Blades soluciono cual ocupar se derivo dos tipos de kevlar:

• Kevlar 29
• Kevlar 49

PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS

Las características de este tipo de fibras son:

·Buena resistencia a la tracción.
·Menor densidad que la fibra de vidrio y carbono.
·Baja resistencia a compresión.
·Buena resistencia a disolvente y aceites.
·Fácilmente atacables por ácidos y bases fuertes.

Adiferencia de la fibra de carbono y vidrio, presentan una gran absorción de humedad en condiciones ambientales, en detrimento de sus propiedades mecánicas.

Resistencia Química

·         Ácidos – concentrados: Mala.

·         Ácidos – diluidos: Aceptable.

·         Álcalis: Buena.

·         Alcoholes: Buena.

·         Cetonas: Buena.

·         Grasas y Aceites: Buena.

·         Halógenos: Buena.

·         Hidrocarburos Aromáticos: Buena.

Propiedades Mecánicas.

·         Módulo de Tracción ( GPa ): 59-124.

·         Resistencia a la Tracción ( MPa ): 2760.

Propiedades físicas.

·        Densidad ( g cm-3 ): 1,44.

·         Resistencia a los Ultra-violetas: Aceptable.

Propiedades Térmicas

·         Calor Específico ( J K-1 kg-1 ): 1400

·         Coeficiente de Expansión Térmica ( x10-6 K-1 ): -2 ejes a lo largo

·         Conductividad Térmica ( W m-1 K-1 ): 0,04 a 23C

·         Temperatura Máxima de Utilización ( C ): 180-245

·         Temperatura Mínima de Utilización ( C ): -200

USO.

El kevlar se desarrollo principalmente como material neumático, acorde para los cinturones y las carcasas de neumáticos radiales.

OBTENCIÓN.

• Kevlar 29. Es la fibra tal y como se obtiene en su fabricación. Se usa tipicamente para:

*refuerzos de tiras

*fabricación de cables

*ropa resistente

*chalecos anti balas

• Kevlar 49. 

Se emplea cuando las fibras se van a embeber en una resina para formar un compuesto. Se ocupa principalmente para: deportes extremos, para altavoces, e Industria Aeronáutica.

Esta poliamida contiene grupos aromáticos (se trata de una aramida), entre los cuales tienen lugar interacciones, así como interacciones por puentes de hidrógeno entre los grupos amida. Por estas interacciones, las fibras obtenidas presentan unas altas prestaciones. En ellas, las macromoléculas tienen a quedar perfectamente orientadas en la misma dirección y muy bien empaquetadas.

PRODUCCION

El kevlar solo puede ser procesado mediante el proceso de fricción en solución, el cual consiste en obtener la fibra desde el proceso de polimerización, ya que en este punto, se puede controlar a voluntad sus propiedades, cabe notar que para las fibras como el kevlar solo es posible procesarlas como fibras, ya que su resistencia mecánica y su estructura cristalina no permite realizar otro proceso de transformado.

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. Está hecho a partir 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. 

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. El producto final puede adoptar varias formas. Puede formar filamentos, pulpa, o las hojas de hilado-atado y papeles.

CONSUMO

*Chaquetas e impermeables.

*Cuerdas.

*Bolsas de aire.

*Hilo para coser.

*Guantes contra cortes, raspones y otras lesiones.

*Guantes aislantes térmicos.

*Kayaks resistencia de impacto, sin peso adicional.

*Esquís, cascos y raquetas fuertes y ligeros.

*Chaleco antibalas.

*Trajes espaciales.