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| STEPHANIE KWOLEK |
HISTORIA
En 1965 por la química Stephanie Kwolek,quien trabajaba 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. Finalmente, DuPont empezó a comercializarlo en 1972. Es muy resistente y su mecanización resulta muy difícil. La casa Azko desarrolló a finales de los 1970s una fibra con estrucutura química similar que posteriormente comercializó con el nombre de Twaron.OBTENCIÓN
La síntesis de este polímero se lleva a cabo en solución N-metil-pirrolidona y cloruro de calcio, a través de una polimerización por pasos a partir de la p-fenilendiamina y el dicloruro del ácido tereftálico o cloruro de tereftaloílo. La reacción se lleva a cabo a temperaturas bajas debido a su gran exotermicidad. Posteriormente el polímero se hace precipitar y se disuelve en ácido sulfúrico concentrado en el cual Kevlar (y otras poliarilamidas) forma una solución cristalina que se emplea para precipitar o coagular las fibras a la vez que se estiran mediante un sistema de hilado.
PROPIEDADES
Conductividad eléctrica baja;
Alta resistencia química;
Contracción termal baja;
Alta dureza;
Estabilidad dimensional excelente;
Alta resistencia al corte;
Rigidez;
Resistencia;
Tenacidad.
USOS
Neumáticos, velas náuticas, chalecos antibalas, impermeables
El Kevlar 29
es la fibra tal y como se obtiene de su fabricación. Se usa típicamente como
refuerzo en tiras por sus buenas propiedades mecánicas, o para tejidos. Entre
sus aplicaciones está la fabricación de cables, ropa resistente (de protección) o chalecos antibalas.
El Kevlar 49
se emplea cuando las fibras se van a embeber en una resina para formar
un material compuesto. Las fibras de Kevlar 49 están tratadas
superficialmente
para favorecer la unión con la resina. El Kevlar 49 se emplea como
equipamiento
para deportes extremos, para altavoces y para la industria aeronáutica,
aviones y satélites de comunicaciones y cascos para
motos.Kevlar 149 mide 3,4 GPa. La fuerza de los enlaces entre cadenas que componen las cuentas de Kevlar para poder de la fibra.
Kevlar tiene un alto
módulo o rigidez estructural, lo que significa que no se flexiona o dobla
fácilmente por la fuerza aplicada. También se mide en gigapascales, el
módulo de tracción de los tres grados son: 83 GPa para el Kevlar 29, 131 GPa
para el Kevlar 49 y 186 GPa para Kevlar 149.
Kevlar tiene un
porcentaje bajo. Kevlar 29 de alargamiento a la tracción es de cuatro por
ciento. Kevlar 49 de elongación es de 2,8 por ciento y Kevlar 149 es un
dos por ciento.El Kevlar 29, de baja densidad y alta resistencia, se utiliza principalmente para aplicaciones balísticas, cables y cuerdas.
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| VISTA TRANSVERSAL |
NOMEX
Nomex es una marca registrada de un material de aramida resistente a las llamas desarrollado A principios de los años 60 por DuPont, fue comercializado en 1967.
Puede ser considerado como un Nylon, una variante del Kevlar.
Es vendido en forma de fibra y en forma de láminas y es utilizado donde
quiera se necesite resistencia al calor y las llamas. Las láminas de
Nomex tipo 410 son uno de los tipos más fabricados, mayormente para
propósitos de aislamiento eléctrico.
PROPIEDADES
Los polímeros de aramida Nomex (y otros de tipo aramida) están relacionados con el nylon, pero tienen aromaticidad, lo que los hace más rígidos y más duraderos. Nomex es el primer ejemplo de aramida "meta", mientras que el Kevlar
es una aramida "para". Esto hace que, a diferencia del Kevlar, el Nomex
no se pueda alinear durante la formación de filamentos y tenga una
resistencia más pobre en comparación. Sin embargo, es un excelente
material polímero en cuanto a su resistencia térmica, química y a la
radiación.
USOS
Las capuchas de Nomex son pieza común en el equipo de carreras y
combate de incendios. Se utiliza en la cabeza sobre la pieza facial del
bombero. La capucha protege las porciones de la cabeza no protegidas por
el casco y la pieza facial contra el calor intenso del fuego.
Los conductores de vehículos de carrera visten trajes fabricados en
Nomex y otros materiales retardantes del fuego, igualmente guantes de
Nomex, ropa interior, capuchas, medias y zapatos los protegen en caso de
un fuego. La FIA
y la fundación SFI proveen de especificaciones para la ropa resistente
al fuego utilizada por los corredores, los estándares para trajes desde
una sola capa que proveen alguna protección contra fogonazos hasta la
mucho más gruesa de múltiples capas SFI-15, requerida por la National
Hot Rod Association que puede proteger a un conductor hasta 30 segundos
contra el calor intenso generado por el combustible nitrometano que
utilizan.
Los pilotos militares visten trajes hechos de hasta un 92% de Nomex
para protegerlos contra posibles fuegos en la cabina y otros accidentes.
Recientemente, las tropas transportadas en vehículos terrestres también
han comenzado a vestir Nomex. El resto de los materiales utilizados es
Kevlar.
El Nomex también ha sido utilizado por sus cualidades acústicas
únicas. El Nomex refleja el sonido de alta frecuencia e incrementa las
frecuencias medias y bajas.
Otro de los usos habituales de los tejidos de Nomex son las mangas
filtrantes y para ello también se fabrica hilo de Nomex para coserlas.
El científico de DuPont responsable por los descubrimientos para la
creación del Nomex, Dr. Wilfred Sweeny (1926-2011), ganó la Medalla
DuPont Lavoisier por su trabajo en 2005.
Las prendas fabricadas de Nomex, ofrecen las siguientes ventajas:
- Resistencia a la mayoría de productos químicos
- Protección permanente contra las llamas y el calor
- Larga vida útil
- Facilidad de limpieza
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