Strona Główna | Kontakt       
ZASTOSOWANIE   •   ŻYWICE POLIESTROWE   •   ŻYWICE EPOKSYDOWE   •   ŻELKOTY I TOPKOTY   •   ZBROJENIA I PRZEKŁADKI   •   ABC LAMINIOWANIA
poliestrowe

Wprowadzenie
-------------------------------
Maty szklane
-------------------------------
Tkaniny szklane
-------------------------------
Kevlar
-------------------------------
Włókno węglowe



Pianki







REKLAMA
terminal platniczy dla vendingu











Strona główna > Zbrojenia i materiały przekładkowe > Kevlar

Kevlar

KEVLAR® fabrics can be used with, or as a great alternative to carbon fiber or fiberglass. Composites-grade KEVLAR is lightweight, impact resistant, abrasion resistant, heat resistant, and has great strength properties for the most demanding applications.

Fibre Glast only carries KEVLAR 49 fabrics. These fabrics are developed specifically for composite reinforcement. They can be used with epoxy, vinyl ester, or polyester resins to create a rigid laminate. Common applications for KEVLAR 49 fabrics include: kayaks, canoes, high-speed boats, aircraft fuselage panels, pressure vessels, sporting equipment, wind turbines and much more.

Tworzywa wzmocnione włóknem szklanym należąobecnie do najważniejszych materiałów konstrukcyjnych i znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle lotniczym i kosmicznym, budowie statków, przemyśle samochodowym i elektrotechnicznym jak równieżw branży sportowej i rekreacyjnej.

fibreglast.com

http://www.fibreglast.com/category/Learning_Center

KEVLAR® is a great choice for creating tough, impact-resistant parts. Keep in mind, it can be equally tough to work with when it comes to cutting, sanding, or machining. Fabricators usually select specialized scissors, like our Gingher® Serrated Scissors (#1731), for cutting KEVLAR fabric. Scissors used to cut KEVLAR should be set aside to cut KEVLAR only. Don't use them to cut fabrics made from other reinforcement in the shop. For finished parts that will require sanding or machining, consider using Kevlar in combination with other types of reinforcement, like carbon fiber or fiberglass.

Odpowiada prof. dr hab. Edgar Bortel z Wydziału Chemii Uni­wersytetu Jagiellońskiego:

Kevlar nie koroduje, nie pali się, w przeliczeniu na jednostkę masy ma pięć-sześć razy większą odporność na zerwanie niż stal i jest mocniejszy niż włókna szklane i węglowe. Jak to możliwe? Materiał ten należy do gatunku polimerów aromatycznych, poliamidów, i chemicy nadali mu nazwę poli (p-fenylotereftalanoamid). Jego pre­kursor był wynaleziony w latach trzydziestych nylon, a różnica między tymi dwoma materiałami polega na tym, że w kevlarze grupy amidowe tworzą łańcuch, w którym ogniwami są pierścienie fenolowe, a nie ugrupowa­nia alifatyczne.

Wytrzymałość kevlaru jest spowodowana specyficznym ułożeniem cząsteczek – powstaje z nich symetryczny łańcuch z ogniwami leżącymi na linii prostej. Ale jed­nocześnie ta niezwykle cenna cecha sprawia ogromne trudności i na początku uniemożliwiała komercjalizację nowego materiału. Kevlar bowiem topi się w tempera­turze powyżej 400°C i nie rozpuszcza w rozpuszczalni­kach organicznych, przez co nie daje się formować z nie-go włókien klasyczną metodą przędzenia ze stopu.

Problem ten rozwiązał kierowany przez Stephanie Kwo­lek nieduży zespół badaczy z amerykańskiego koncernu DuPont w drugiej połowie lat sześćdziesiątych: naukow­cy odkryli, że kevlar rozpuszcza się w stężonym kwasie siarkowym. Makrocząsteczki rozpuszczonego kevlaru przyjmują charakterystyczną strukturę pałeczek, pod­czas gdy inne roztopione poliamidy formują się w kłęb­ki. W stojącym naczyniu pałeczki układają się chaotycz­nie, jednak kiedy uformować z nich strumień, wszystkie ustawiają się z nurtem jak bale drewna spławiane rze­ką i przylegając do siebie, tworzą wiązki. Po usunięciu kwasu siarkowego wiązki te nie rozpadają się.

Dlaczego właściwie kevlar występuje w roztworze w postaci pałeczek? Wynika to ze struktury jego łańcuchów, które są silnie skonjugowane wewnętrznie: wiązanie podwójne w łańcuchu oddzielone jest od drugiego wiązania podwójnego lub od wolnej pary elektronów (np. na atomie azotu) wiąza­niem pojedynczym. Dochodzi wówczas do rozłożenia, „rozsmarowania” elektro­nów i powstania wiązań, które zapobiega-ją rotacji fragmentów łańcucha względem siebie. W efekcie zamiast kłębków formują się sztywne, ściśle do siebie przylegające (dzięki siłom van der Waalsa) pałeczki.

Ten supermocny polimer ma wiele za­stosowań – z przędzonego kevlaru robi się m.in. hełmy, kamizelki kuloodporne i liny, a nieprzędzony materiał coraz częściej jest wykorzystywany w przemyśle moto­ryzacyjnym i lotniczym.

Kevlar to lekki i niezwykle wytrzymały materiał polimerowy należący do grupy aramidów. Został on przez przypadek wynaleziony w laboratoriach firmy DuPont. Polimer jest dziełem amerykańskiej chemiczki polskiego pochodzenia – Stephanie Kwolek. Dzisiaj jest jednym z najważniejszych i najbardziej rozpoznawalnych włókien sztucznych, jakie kiedykolwiek otrzymano. Opatentowany w 1974 roku materiał wykorzystywany jest obecnie w postaci włókien i mat w produkcji wielu przedmiotów, w tym m.in. hełmów ochronnych, kamizelek kuloodpornych czy nart.

Zespół badaczy wraz ze Stephanie Kwolek pracował w latach ’60 XX wieku nad syntetycznymi włóknami o dużej wytrzymałości. Sama Kwolek specjalizowała się w otrzymywaniu polimerów kondensacyjnych w procesach niskotemperaturowych, czyli tworzeniu długich łańcuchów cząsteczkowych w niskich temperaturach. Rezultatem tych eksperymentów były ropopochodne syntetyczne włókna o wysokiej sztywności i wytrzymałości na rozciąganie. W 1964 roku jej grupa rozpoczęła poszukiwania nowego materiału, który można by było wykorzystać w produkcji lekkich, ale jednocześnie mocnych opon samochodowych. Ówczesne przewidywania o szybkim wyczerpaniu zapasów paliw kopalnych i związany z tym kryzys paliwowy niejako zmusił naukowców do szukania rozwiązań, które obniżyłyby zużycie benzyny.

Stephanie Kwolek wynalazła włókna aramidowe głównie dzięki swojemu doświadczeniu oraz znakomitemu instynktowi. Kevlar (PPTA, politereftalano-1,4-fenylodiamid) otrzymuje się w wyniku reakcji polikondensacji chlorków kwasów dikarboksylowych z aminami aromatycznymi. Podczas swojej pracy Kwolek zauważyła formowanie się w roztworze fazy ciekłokrystalicznej, co było czymś wyjątkowym, ale i „niepożądanym” w badaniach nad polimerami w tamtym czasie. Uzyskanie mętnej mieszaniny o niskiej lepkości w określonych warunkach reakcji było odbierane jako wynik niepoprawnej syntezy składników. Taki roztwór zazwyczaj był wyrzucany, lecz dzięki wrodzonej ciekawości i uporowi chemiczki tym razem stało się inaczej.


Zobacz film:




Rozpuszczone w kwasie siarkowym makrocząsteczki nie przyjmowały postaci kłębków – „wygiętych” łańcuchów polimerowych jak pozostałe poliamidy, ale formowały proste ugrupowania, które Kwolek porównała do nitek spaghetti. Badaczka przekonała technika Charlesa Smullena, który odpowiadał za maszyny stosowane do przędzenia włókien polimerowych do przetestowania nowego roztworu. Chaotycznie ułożone pałeczki w naczyniu stojącym, spływały do dyszy formując optymalnie uporządkowany strumień, podobnie jak bale drewna spławiane rzeką. Ku zaskoczeniu naukowców utworzone wiązki były bardzo silnie i nie rozpadały się po usunięciu kwasu siarkowego, w przeciwieństwie np. do nylonu. Włókna zostały następnie wysłane do innych laboratoriów w celu sprawdzenia wytrzymałości, sztywności i innych właściwości. Niespodziewanie dobre wyniki (ponad 9-krotnie wyższa sztywność nad innymi znanymi polimerami) były powodem do kilkukrotnej kontroli poprawności badań, gdyż autorka nie chciała dzielić się rewelacją bez niepodważalnej gwarancji. Nie stwierdzono jednak błędów pomiarowych, a udoskonalone metody produkcji zaowocowały zgłoszeniem patentu na włókna Kevlar w 1971 roku (zatwierdzonego w 1974 roku).

Obecnie włókna aramidowe produkowane są w procesie niskotemperaturowej polikondesacji monomerów parafenylenodiaminy (z ang. para-phenylenediamine, PPD) oraz chlorku tereftaloilu (z ang. terephthaloyl chloride, TCL). PPD to silnie uczulająca amina aromatyczna, służąca m.in. do farbowania włosów, futer i tkanin. Natomiast TCL używany jest w produkcji różnych kopolimerów. Nadaje on włóknom aramidowym odpowiednią wytrzymałość mechaniczną, ognioodporność, odporność chemiczną oraz stabilność temperaturową i wymiarową. Produktem ubocznym fabrykacji Kevlaru jest kwas chlorowodorowy. Wytwarzanie włókien aramidowych jest kosztowne ze względu na trudności związane z użyciem stężonego kwasu siarkowego, potrzebnego do utrzymania nierozpuszczalnego w wodzie polimeru podczas syntezy i przędzenia. Swoją podwyższoną wytrzymałość Kevlar zawdzięcza układowi następujących po sobie ugrupowań aromatycznych i wiązań amidowych tworzących przyległe, warstwowe, uporządkowane struktury o dużej sztywności.

Kevlar jest lekki (ponad 5 razy lżejszy od stali), jego gęstość wynosi 1,44 g/cm3. Pojedyncze włókna testowane w warunkach laboratoryjnych posiadają wytrzymałość na rozciąganie na poziomie 3620 MPa. Kevlar zachowuje swoje właściwości w zakresie temperatur od -200°C do 245°C. Nie przewodzi prądu elektrycznego i charakteryzuje go niska przewodność cieplna. Przy zetknięciu z ogniem Kevlar nie topi się i nie kapie, ale ulega rozkładowi w temperaturze około 500°C, bez wydzielania substancji toksycznych. Włókna ulegają degradacji także na skutek działania promieni ultrafioletowych, które są składnikiem promieniowania słonecznego. Dlatego są rzadko stosowane na zewnątrz bez osłony przed działaniem promieni słonecznych. Ma również tendencje do wchłaniania wilgoci.

Obecnie dostępnych jest kilka klas włókien aramidowych różniących się właściwościami i zastosowaniami (Kevlar K-29, K49, K100, K119, K129, AP, XP, KM2). K-29 wykorzystywany jest w produkcji opancerzenia (hełmów bojowych, masek, kamizelek kuloodpornych, elementów ochronnych pojazdów) używanych m.in. przez wojsko, oddziały specjalne SWAT, policję oraz straż pożarną. K49 to typ przędzy o wysokiej sprężystości stosowany przed wszystkim w kablach światłowodowych, przemyśle tekstylnym oraz jako wzmocnienie w kompozytach (liny, osłony hamulcowe, kadłuby statków, elementy samolotów i wahadłowców kosmicznych). Pozostałe rodzaje znalazły zastosowanie w fabrykacji wewnętrznych powłok nart, rakiet tenisowych, kajaków, lekkich ubrań ochronnych (m.in. rękawic, kurtek, spodni chroniących przed skaleczeniami, otarciami, temperaturą), podszyć opon, obuwia sportowego. Oprócz Kevlar jest wykorzystywany przy produkcji sprzętu audio (membran do głośników), rdzeni smyczków, mostów wiszących, węży, żagli regatowych, osłon dla smartfonów i wielu innych.

Paleta aplikacji jest niesamowita i ciągle rośnie. Szereg zalet, takich jak względnie niska gęstość, wysoka wytrzymałość, stabilność w wysokich temperaturach i odporność na uderzenia i zarysowania w połączeniu z innymi materiałami daje początek interesującym kompozytom. Często obserwujemy zestawienie włókien aramidowych wraz z włóknami węglowymi i szklanymi. Osnowę stanowi zazwyczaj matryca z żywicy epoksydowej. Istnieje również materiał o zbliżonej strukturze chemicznej, kryjący się pod nazwą handlową Twaron. Został on opracowany przez firmę Akzo w 1970, jednak problemy finansowe i jego opóźnione wprowadzenie na rynek, przełożyły się na mniejszą popularność.

nayax ZASTOSOWANIE ŻYWIC
Budowa auta wg własnego projektu
Żywice poliestrowe i technologia laminowania ręcznego pozwalają na stosunkowo tanie budowanie konstrukcji jednostkowych


CZYTAJ DALEJ
---------------------------------------

ZASTOSOWANIE ŻYWIC
Cirrus SR20
Mały i lekki samolot zbudowany głównie z kompozytów


CZYTAJ DALEJ
---------------------------------------

ABC LAMINOWANIA
Budowa modelu (kopyta)
Stworzenie gotowego wyrobu z laminatów najczęściej poprzedzone jest zbudowaniem modelu będącego dokładnym odzwierciedleniem wyjściowego produktu


CZYTAJ DALEJ
---------------------------------------

ZBROJENIA I PRZEKŁADKI
Maty szklane
Maty szklane wykonywane z pociętych, nieuporządkowanych włókien szklanych sa podstawowym zbrojeniem w produkcji laminatów


CZYTAJ DALEJ




- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Home | Żywice poliestrowe | Żywice epoksydowe | Żelkoty i topkoty | Zbrojenia i materiały przekładkowe | ABC laminowania | Kontakt
© Copyright Portal Żywice.com