La fibra de aramida nació a fines de la década de 1960. Inicialmente se mantuvo en secreto como un material para el desarrollo espacial y un material estratégico importante, lo que agrega mucho misterio. Después del final de la Guerra Fría, la fibra de aramida, como material de fibra de alta-tecnología, se usó ampliamente en el campo civil y gradualmente reveló su verdadero rostro.
The full name of aramid is "aramid fiber", which is a new type of special-purpose synthetic material. Because the long-chain polymer molecules that make up the fibers contain amide groups, they belong to polyamide fibers like nylon. But the difference is that the amide group is connected to the aliphatic chain in the macromolecule of the polyamide fiber, while the aromatic ring or the derivative of the aromatic ring is connected to the amide group in the aromatic polyamide fiber, so these fibers are collectively referred to as Aramid fiber, referred to as aramid.
Dado que el grupo aromático reemplaza al grupo alifático, se reduce la flexibilidad de la cadena molecular y se mejora la rigidez, lo que se refleja en las propiedades de la fibra, y su resistencia al calor y módulo inicial aumentan significativamente, por lo que la fibra de poliamida aromática es la actual. Fibra orgánica resistente a altas temperaturas. las principales categorías en . Entre ellas, existen dos variedades con mayor valor práctico, una es la fibra de meta-aramida con disposición de cadenas moleculares en zigzag, que en nuestro país se denomina aramida 1313; el otro es fibra de para-aramida con disposición de cadena molecular lineal. China la llamó aramida 1414. La estructura química de las dos es similar, pero el rendimiento es muy diferente y los campos de aplicación son diferentes: la aramida 1313 se ha convertido en una fibra funcional de alta-calidad con su excelente aislamiento a altas temperaturas, mientras que Aramid 1414 tiene excelentes propiedades metálicas. Ocupa una posición central importante en las fibras de alto-rendimiento.
Fibra ignífuga - aramida 1313
Aramid 1313 was first successfully developed by DuPont in the United States, and industrialized production was realized in 1967, and the product was registered as Nomex. This is a soft, white, slender, fluffy and lustrous fiber. Its appearance is the same as that of ordinary chemical fibers, but it has extraordinary "special functions":
Estabilidad térmica duradera. La característica más destacada de la aramida 1313 es su resistencia a altas temperaturas, que se puede utilizar durante mucho tiempo a 220 grados sin envejecer. La eficacia de sus propiedades eléctricas y mecánicas se puede mantener durante 10 años, y su estabilidad dimensional es excelente. La tasa de contracción térmica de aproximadamente el 1 por ciento es solo del 1 por ciento, y no se encogerá, fragilizará, ablandará ni derretirá cuando se exponga a una temperatura alta de 300 grados por un corto tiempo. , una estabilidad térmica tan alta es única entre las fibras orgánicas actuales-resistentes a la temperatura.
Outstanding flame retardancy. We know that the percentage of oxygen volume required for a material to burn in air is called the limiting oxygen index. The larger the limiting oxygen index, the better its flame retardant performance. Usually, the oxygen content in the air is 21 percent , and the limiting oxygen index of aramid 1313 is greater than 28 percent . This inherent characteristic derived from its own molecular structure makes aramid 1313 permanently flame retardant, so it has the reputation of "fireproof fiber".
Excellent electrical insulation. Aramid 1313 has a very low dielectric constant, and its inherent dielectric strength enables it to maintain excellent electrical insulation under high temperature, low temperature, and high humidity conditions. ㎜, is recognized as the best insulating material in the world.
Excelente estabilidad química. Aramid 1313 es una macromolécula lineal compuesta de enlaces amida que conectan grupos arilo. En su cristal, los enlaces de hidrógeno están dispuestos en dos planos para formar una estructura tridimensional. Este fuerte enlace de hidrógeno hace que su estructura química sea extremadamente estable y puede ser resistente a la mayoría de los ácidos inorgánicos altamente concentrados y otros productos químicos, hidrólisis y corrosión por vapor.
Excelentes propiedades mecánicas. Aramid 1313 es un material de polímero flexible con poca rigidez y alta elongación, lo que le otorga la misma capacidad de hilado que las fibras ordinarias. Se puede procesar en varias telas o telas no tejidas-mediante máquinas de hilar convencionales, y es-resistente al desgaste y al desgarro-. muy amplio.
Super radiation resistance. Aramid 1313 has excellent resistance to , , χ rays and ultraviolet radiation. With 50Kv X-ray radiation for 100 hours, the fiber strength remains 73 percent of the original, and the polyester or nylon at this time has already become powder. The unique and stable chemical structure endows aramid 1313 with excellent properties. Through the comprehensive utilization of these properties, a series of new functions and new products are continuously developed, and the application fields are getting wider and wider, and the popularity is getting higher and higher.
Ropa de protección especial. La tela Aramid 1313 no se quema, gotea, derrite ni produce humo cuando se encuentra con el fuego y tiene un excelente efecto ignífugo. Especialmente cuando se encuentra con una temperatura alta de 900-1500 grados, la superficie de la tela se carbonizará y espesará rápidamente, formando una barrera de aislamiento térmico única para proteger al usuario de escapes. Si se agrega una pequeña cantidad de fibra antiestática o aramida 1414, se puede prevenir de manera efectiva que la tela explote y evitar los peligros de arco eléctrico, arco eléctrico, electricidad estática, llamas, etc. Las fibras no-ferrosas de aramida 1313 se pueden utilizar para fabricar diversas prendas protectoras especiales, como trajes de vuelo, trajes de combate-a prueba de productos químicos, trajes de extinción de incendios, monos para hornos, monos para soldadura eléctrica, trajes de compensación de presión, -overoles a prueba, trajes de protección química, -trajes de blindaje de alto voltaje, etc. Aviación, aeroespacial, uniformes militares, protección contra incendios, petroquímica, electricidad, gas, metalurgia, carreras y muchos otros campos. Además, en los países desarrollados, las telas de aramida también se usan mucho como textiles para hoteles, pasadizos-salvavidas, adornos domésticos-resistentes al fuego, revestimientos para tablas de planchar, guantes de cocina y pijamas ignífugos para proteger los ancianos y los niños.
Material filtrante de alta temperatura. La resistencia a altas temperaturas, la estabilidad dimensional y la resistencia química de la aramida 1313 la hacen dominante en el campo de los medios filtrantes de alta temperatura. Los medios filtrantes de aramida se utilizan ampliamente en plantas químicas, plantas de energía térmica, plantas de negro de carbón, plantas de cemento, plantas de cal, plantas de coque, fundiciones, plantas de asfalto, plantas de pintura, así como conductos de alta temperatura-y aire caliente en hornos de arco eléctrico, calderas de aceite e incineradores La filtración no solo puede eliminar eficazmente el polvo, sino también resistir el ataque químico de los humos nocivos y, al mismo tiempo, facilitar la recuperación de metales preciosos.
Material de construcción de panal. El papel de material estructural de aramida 1313 se puede utilizar para fabricar un tablero estructural de nido de abeja multicapa biomimético, que tiene una excelente relación resistencia/peso y rigidez/peso (alrededor de 9 veces la del acero), peso ligero, resistencia al impacto, llama resistencia, aislamiento y durabilidad. Tiene las características de resistencia a la corrosión, resistencia al envejecimiento y buena permeabilidad a las ondas electromagnéticas. Es adecuado para la producción de materiales de transmisión de ondas de banda ancha-y grandes componentes estructurales rígidos de tensión secundaria en aeronaves, misiles y satélites (como alas, carenados, revestimientos de cabinas, puertas, etc.). Piso, bodega de carga y tabique, etc.), también adecuado para la producción de yates, barcos de carreras, trenes de alta-velocidad y otras estructuras sándwich de alto-rendimiento.
2, fibra a prueba de balas - aramida 1414
Casi simultáneamente con la invención de Aramid 1313, DuPont desarrolló otra fibra sintética de alto-rendimiento, Aramid 1414, a fines de la década de 1960, y su producto comercial se introdujo por primera vez en 1972 con el nombre de Kevlar.
La aramida 1414 tiene un aspecto amarillo dorado y parece hilos metálicos brillantes, pero en realidad es un polímero de cristal líquido compuesto por moléculas largas y rígidas. Debido a que su cadena molecular está altamente orientada a lo largo de la dirección de la longitud y tiene un fuerte enlace entre -cadenas, dota a la fibra de una alta resistencia, módulo alto y resistencia a altas temperaturas sin precedentes.
El descubrimiento de la aramida 1414 se considera un hito importante en el desarrollo de la industria de los materiales. La aramida 1414 tiene una resistencia extremadamente alta, más de 28 gramos por denier, de 5 a 6 veces la del acero de alta-calidad, de 2 a 3 veces el módulo del acero o la fibra de vidrio y 2 veces la tenacidad del acero, mientras que el peso es solo de 2 a 3 veces mayor que el del acero. 1/5. (La tenacidad de la aramida 1414 también hace que sea extremadamente difícil de cortar y procesar, lo que requiere herramientas especiales costosas).
The continuous use temperature range of aramid 1414 is extremely wide, and it can operate normally for a long time in the range of -196 degree to 204 degree . The shrinkage rate at 150 degree is 0, it does not decompose or melt at a high temperature of 560 degree , its heat resistance is better than aramid 1313, and it has good insulation and corrosion resistance, and has a long life cycle. Synthetic steel wire".
Aramid 1414 was first used in cutting-edge fields such as national defense and military industry. In order to meet the needs of modern warfare and anti-terrorism, the military and police of the United States, Russia, Britain, Germany, France, Israel, Italy and many other countries have bulletproof vests, bulletproof helmets, stab-proof and anti-cutting suits, EOD suits, high-strength parachutes, and bulletproof vehicles. Aramid 1414 is widely used in the body, armor plate, etc. In the body armor, due to the high strength, toughness and good weaving of aramid fiber, it can absorb and disperse the energy of bullet impact to other fibers of the braid to avoid "blunt trauma", so the protective effect is remarkable. The lightweight of aramid body armor and helmets effectively improves the army's rapid response and protection capabilities.
Ahora, además del campo militar, la aramida 1414 se ha utilizado ampliamente como material de fibra de alta tecnología-en diversos aspectos de la economía nacional, como la industria aeroespacial, electromecánica, construcción, automóviles, productos acuáticos marinos y artículos deportivos. .
En la industria aeroespacial, los compuestos reforzados con matriz de resina de fibra de aramida se utilizan como materiales estructurales para la industria aeroespacial, los cohetes y los aviones, lo que puede reducir el peso, aumentar la carga útil y ahorrar una gran cantidad de combustible. Por ejemplo, la carcasa, el acabado interior y los asientos de los aviones Boeing han utilizado con éxito material de aramida 1414, lo que reduce el peso en un 30 por ciento.
Aramid 1414 is the most ideal cord fiber because of its small specific gravity, high strength, good heat resistance, and good adhesion to rubber. The aramid cord can reduce the thickness of the tire, reduce the weight, easily dissipate heat, reduce deformation, reduce rolling resistance, improve high-speed running performance, prolong the service life of the tire, and greatly improve the puncture resistance. The characteristic allows the tire to be driven to the garage after a flat tire without damaging the side of the tire. Aramid 1414 is especially suitable for use as reinforced tire cords for automobiles and aircrafts with high speed or heavy load, and has great development prospects. At present, the world's major tire giants Michelin, Goodyear, Pirelli and other companies have adopted aramid 1414 as tire cord, which is widely used in the field of high-end cars.
En ingeniería civil y estructural, la aramida 1414 se puede utilizar para puentes, columnas, subterráneos, chimeneas, torres de agua, túneles, vías férreas electrificadas, puertos marítimos, etc. debido a su peso ligero, alta resistencia, alto módulo elástico, resistencia a la corrosión, no { {1}}conductividad y resistencia al impacto Muelle reparado y reforzado, especialmente indicado para el refuerzo y reparación de estructuras de hormigón.
Además, la aramida 1414 también se puede utilizar como material de esqueleto en productos de caucho inflables (como balsas salvavidas inflables, puentes para botes inflables, etc.), contenedores-resistentes a la corrosión, tanques de aceite ligero y grandes{{2} Tuberías de succión de crudo de }diámetro; guantes protectores-resistentes a los cortes; usando sus propiedades auto-lubricantes, resistencia al calor y dureza, puede reemplazar el asbesto con carcinógenos para hacer escudos de aislamiento térmico, ropa protectora y materiales de sellado; también puede reemplazar el asbesto y la fibra de vidrio para reforzar la resina, utilizada como materiales de aislamiento térmico y eléctrico resistentes a la fricción-; fabricación de cabos para barcos, cables submarinos, sistemas de boyas de radar y cabos reforzados con fibra óptica; fabricación de equipos deportivos de alta-resistencia y bajo-peso como esquís, botes de remos y kayaks, etc. En una palabra, todas las ocasiones que requieran alta resistencia, resistencia a la tracción, resistencia al desgarro, resistencia a la resistencia a la temperatura son los campos donde la aramida 1414 muestra sus talentos y tiene ventajas insustituibles.