El Kevlar® o poliparafenileno tereftalamida es una poliamida sintetizada por primera vez por la química Stephanie Kwolek, en 1965 trabajando para DuPont. La obtención de las fibras de Kevlar fue complicada, destacando el aporte de Herbert Blades, que solucionó el problema de qué disolvente emplear para el procesado.
Se usa habitualmente en ropa especialmente resistente (de protección): chalecos antibalas, equipamiento para deportes extremos y para la industria aeronáutica.
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Esta poliamida contiene grupos aromáticos (se trata de una aramida) y hay interacciones entre estos grupos, así como interacciones por puentes de hidrógeno entre los grupos amida. Por estas interacciones, las fibras obtenidas presentan unas altas prestaciones al quedar perfectamente orientadas las macromoléculas en la misma dirección y muy bien empaquetadas.
La síntesis de este polímero se lleva a cabo a través de una polimerización por pasos a partir de la p-fenilendiamina y el dicloruro del ácido tereftálico.
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La síntesis química de Kevlar a partir de para-fenilendiamina) y cloruro de tereftaloílo
Características de Kevlar
- · Alta fuerza extensible
- · Alargamiento bajo ó rigidez estructural
- · Conductividad Eléctrica Baja
- · Alta Resistencia Química
- · Contracción Termal Baja
- · Alta Dureza
- · Estabilidad Dimensional Excelente
- · Alta Resistencia Al Corte
Usos de Kevlar
El Kevlar ha desempeñado un papel significativo en muchos usos críticos:
- · Cuerdas, bolsas de aire en el sistema de aterrizaje del Mars Pathfinder
- · Cuerdas de pequeño diámetro
- · El blindaje antimetralla en los motores jet de avión, de protección a pasajeros en caso de explosión
- · Neumáticos funcionales que funcionan desinflados
- · Guantes contra cortes, raspones y otras lesiones
- · Kayaks con resistencia de impacto, sin peso adicional
- · Esquís, cascos y racquets fuertes, ligeros
Aramida
Las aramidas pertenecen a una familia de nylons, incluyendo el
Nomex y el
Kevlar. El Kevlar se utiliza para hacer chalecos a prueba de balas y neumáticos de bicicleta resistentes a las pinchaduras.
Las mezclas de Nomex y de Kevlar se utilizan para hacer ropas antiflama. Las mezclas de Nomex-Kevlar también protegen a los bomberos.
- El Kevlar es una poliamida, en la cual todos los grupos amida están separados por grupos para-fenileno, es decir, los grupos amida se unen al anillo fenilo en posiciones opuestas entre sí, en los carbonos 1 y 4. El Kevlar es un polímero altamente cristalino. Llevó tiempo encontrar una aplicación útil para el Kevlar, dado que no era soluble en ningún solvente. Por lo tanto, su procesado en solución estaba descartado. No se fundía por debajo de 500 ºC
- El Nomex, por otra parte, posee grupos meta-fenileno, es decir, los grupos amida se unen al anillo fenilo en las posiciones 1 y 3.
Pero hay otro polímero capaz de estirarse aún mejor, que es el polietileno de peso molecular ultra alto. Incluso sustituyó al Kevlar en la confección de chalecos antibalas.
Polímeros
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