Что такое арамидные волокна?

Что такое арамидные волокна?

Арамидное волокно - это общее название для высокопроизводительных волокон, изготовленных из ароматических полиамидов. Они были разработаны компанией DuPont в 1965 году. В 1974 году им было присвоено общее название арамидное волокно, чтобы отличать их от нейлона.

Они синтезируются путем поликонденсации пара- или мета-фенилдиамина с диаминофталатом.

Арамидное волокно можно разделить на две группы: пара- и мета-арамидные, на основе различий в молекулярной структуре. Первое обладает превосходной механической прочностью, стойкостью к порезам и свойствами гашения вибрации, а второе - превосходной термостойкостью, огнестойкостью и химической стойкостью.

Применение арамидного волокна

Пара- и мета-арамидные волокна имеют разные характеристики и используются в приложениях, которые используют эти характеристики.

1. Пара-арамидное волокно

Параарамидные волокна используются в чрезвычайно широком спектре областей, от промышленных приложений до аэрокосмической промышленности. Примерами промышленного применения являются натяжные элементы и канаты для оптического волокна. Эти приложения используют преимущество сопротивления материала удлинению, будучи примерно в пять раз прочнее стали того же веса.

Кроме того, его высокая устойчивость к трению используется в таких приложениях, как шины и тормозные колодки, которые должны выдерживать длительный износ. Кроме того, из-за его стойкости к порезам его также используют в качестве волокна для средств безопасности и защиты, таких как рабочие перчатки и пуленепробиваемые жилеты.

В аэрокосмической отрасли его термостойкость также используется в качестве компонента парашюта.

2. Мета-арамидное волокно

В отличие от параарамидных волокон, мета-арамидные волокна не отличаются особой прочностью. Обладая той же прочностью, удельным весом и текстурой, что и полиэстер общего назначения, мета-арамидные волокна имеют высокий кислородный индекс, что указывает на огнестойкость, и не плавятся и не разлагаются при температурах до 400 °C.

Арамид используется в приложениях, требующих термостойкости и огнестойкости, таких как пожарная форма и сиденья самолетов.

Свойства арамидного волокна

1. Параарамидное волокно

Прочность и высокий модуль параарамидных волокон обусловлены прочностью связей внутри полимера. Параарамидные волокна полностью транс-структурированы, что приводит к молекулярной основе с высокой линейностью и плоскостностью.

Когда параарамидное волокно растворяется в концентрированной серной кислоте и растягивается, молекулярные цепи сначала связываются друг с другом водородными связями, которые затем объединяются в цепочку, образуя плоские пластины. Затем пластины объединяются друг с другом посредством межмолекулярных сил, образуя цилиндрический волокнистый материал. Особое расположение молекулярных цепей и формирование структуры более высокого порядка приводят к различным свойствам, включая высокую прочность и высокий модуль упругости.

2. Метаарамидное волокно

Поскольку молекулы метаарамидных волокон расположены зигзагообразно, водородные связи и межмолекулярные силы слабее, чем у параарамидных волокон, а прочность сопоставима с прочностью полиэфирных и нейлоновых волокон.

С другой стороны, они имеют относительно гибкую структуру, и поскольку бензольные кольца образуют плотную структуру при высоких температурах, они устойчивы к разложению и воспламенению, а также демонстрируют превосходную термостойкость.

Они также обладают превосходной химической стойкостью к кислотам и щелочам.

Другая информация об арамидных волокнах

Различия между арамидным волокном и углеродным волокном

Углеродное волокно также известно как органическое волокно с высокой прочностью. Углеродное волокно - это материал, применение которого простирается от спортивных товаров до аэрокосмической отрасли из-за его невероятно малого веса и прочности.

Однако его проводимость делает его непроницаемым для электромагнитных волн, а недостатком является низкая стойкость к истиранию. Кроме того, его обработка занимает очень много времени, что делает его стоимость высокой. По этой причине для задних панелей смартфонов часто используются пластики с изолирующими и износостойкими арамидными волокнистыми композитами.