Kevlar

FIBRA KEVLAR

El Kevlar^® o poliparafenileno tereftalamida es una poliamida sintetizada, es muy resistente y su mecanización resulta muy difícil. A finales de los años setenta, la empresa AkzoNobel desarrolló una fibra con estructura química similar que posteriormente comercializó con el nombre de Twaron.
La ligereza y la resistencia a la rotura excepcional de estas poliaramidas hacen que sean empleadas en neumáticos, velas náuticas o en chalecos antibalas.

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.
En otras variantes de síntesis de poli(aril)amidas, otros autores emplean otros disolventes como la dimetilacetamida (DMAc).

 

La síntesis química de kevlar a partir de (para-fenilendiamina) y cloruro de tereftaloílo. La poli(arilamida) así obtenida (se trata de una aramida) tiene un alto grado de orientación molecular a la vez que hay se dan un gran número de interacciones por puentes de hidrógeno entre los grupos amida. Por estas interacciones y este empaquetamiento, las fibras obtenidas presentan unas altas prestaciones.

USOS

El kevlar ha desempeñado un papel significativo en muchos usos críticos. Los cables de kevlar son tan fuertes como los cables de acero, pero tienen sólo cerca del 20% de su peso lo que hace de este polímero una excelente herramienta con múltiples utilidades.
El kevlar también se usa en:

• Chaquetas, e impermeables.
• Cuerdas y bolsas de aire en el sistema de aterrizaje de la nave Mars Pathfinder.
• Cuerdas de pequeño diámetro.
• Hilo para coser.
• Petos y protecciones para caballos de picar toros.
• Blindaje antimetralla en los motores jet de avión y de protección a los pasajeros en caso de explosión.
• Neumáticos que funcionan desinflados.
• Guantes contra cortes, raspones y otras lesiones.
• Guantes aislantes térmicos.
• Sobres y mantas ignífugos.
• Kayaks resistentes a impactos, sin peso adicional.
• Esquíes, cascos y raquetas fuertes y ligeros.
• Chalecos antibalas.
• Algunos candados para notebook.
• Revestimientos para la fibra óptica.
• Capas superficiales de mangueras profesionales antiincendios.
• Compuesto (composite) de CD/DVD, por su resistencia tangencial de rotación.
• Silenciadores de tubos de escape.
• Construcción de motores.
• Cascos de Fórmula 1.
• Extremos inflamables de los golos, objeto muy popular entre malabaristas.
• Veleros de regata de alta competición.
• Botas de alta montaña.
• Cajas acústicas (Bowers & Wilkins).
• Tanques de combustible de los automóviles de Fórmula 1.
• Alas de aviones.
• ULDs.
• Lámparas.
• Altavoces de estudio profesional.
• Coderas y rodilleras de alta resistencia.
• Cascos de portero de hockey.
• Equipamiento de motorista.
• Trajes espaciales.
• Recubrimientos en dispositivos de telefonia celular como el Motorola RAZR