Sợi para-aramid là gì và phương pháp tổng hợp sợi para-aramid như thế nào?
Tên đầy đủ của sợi aramid là "sợi polyamit thơm", dùng để chỉ một loại sợi polyamit tổng hợp mạch dài, trong đó hơn 85% liên kết amit được nối trực tiếp với vòng benzen, có khả năng chịu nhiệt cao, độ bền cao, mô đun đàn hồi cao, cách điện và các đặc tính nổi bật khác.
Đây là một loại vật liệu polymer đặc biệt mới. Hiện nay, trên thị trường có hai loại sợi aramid được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất và thương mại, đó là meta-aramid và para-aramid.
1. Para-aramid là gì?
Tên đầy đủ của sợi para-aramid là sợi "poly-paraphenylene terephthalamide" (PPTA), là một loại sợi polymer hữu cơ được tổng hợp từ terephthaloyl chloride và p-phenylenediamine. Các loại sợi này, còn được gọi là aramid 1414, TAPARAN, KEVLAR, TWARON, có các đặc tính tuyệt vời như độ bền riêng cao, mô đun riêng cao, khả năng chịu nhiệt cao và khả năng chống cháy, và được biết đến là một trong ba loại sợi hiệu suất cao hàng đầu thế giới cùng với sợi carbon và polyethylene cường độ cao, mô đun cao.
2. Phương pháp tổng hợp sợi para-aramid là gì?
PPTA được điều chế bằng cách trùng hợp ngưng tụ p-phenylenediamine và terephthaloyl chloride làm monome trong N-methylpyrrolidone (NMP)-canxi clorua thông qua phản ứng ngưng tụ dung dịch ở nhiệt độ thấp.
Ưu điểm nổi bật chính của para-aramid là độ bền cao và mô đun đàn hồi cao. Độ bền kéo của nó gấp 6 lần so với dây thép, và mô đun đàn hồi kéo gấp 2-3 lần so với dây thép và sợi thủy tinh. Không phân hủy, không nóng chảy, kháng axit và kiềm, mật độ (1,44g/cm2) chỉ bằng một phần năm so với dây thép, có khả năng chống cháy tốt, chỉ số oxy giới hạn trên 29.
Thuộc loại vật liệu chống cháy hạng A. Chủ yếu được sử dụng trong bảo vệ an toàn, chống đạn, gia cường sản phẩm cao su, cáp cường độ cao và thay thế vật liệu ma sát amiăng.
3. Vải Kevlar dệt với 100% sợi para aramid. Sản phẩm của chúng tôi rất đa dạng, với nhiều trọng lượng và kết cấu khác nhau, chúng tôi có thể cung cấp nhiều thông số kỹ thuật vải aramid, từ 120 gram đến 800 gram trên mỗi mét vuông, với các kết cấu và mật độ vải khác nhau. Các kết cấu bao gồm dệt trơn, dệt chéo, dệt jacquard và các kết cấu đặc biệt khác.
Ngoài ra, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ tùy chỉnh theo yêu cầu của người mua. Vải dệt para aramid có nhiều màu sắc, chúng tôi có các màu đen, đỏ, xanh navy, đỏ tươi, cam.
4. Vải Kevlar rất nhạy cảm với ánh sáng, cần phải bảo quản trong túi chống ánh sáng để tránh bị phai màu.
Đặc tính của vải Kevlar
- Khả năng chống cháy vốn có, chịu nhiệt độ cao, độ bền cao, mô đun đàn hồi cao, độ bền kéo cao.
- Chống đạn, chống cháy nổ, cách điện, chống hồ quang điện
- Độ ổn định kích thước cao: độ biến dạng cực thấp, trọng lượng nhẹ.
- Khả năng chống ăn mòn, chống axit và kiềm, chống dung môi hữu cơ
- Chịu nhiệt và chống cháy, khả năng chống cắt tuyệt vời.
- hệ số giãn nở nhiệt âm
- Độ ổn định nhiệt tuyệt vời, độ dẫn nhiệt thấp, không chảy, không nhỏ giọt.
- Cảm giác mềm mại và thoải mái khi chạm vào, độ co giãn linh hoạt khi mặc.
- Khả năng bắt lửa thấp, chỉ số oxy giới hạn (LOI) là 29%, bắt đầu cacbon hóa và phân hủy ở nhiệt độ trên 500°C.
- Có khả năng chịu nhiệt độ cao tuyệt vời, có thể hoạt động trong thời gian dài trong môi trường axit-bazơ từ -200°C đến 250°C.
- Sau khi tiếp xúc với nhiệt độ 290°C trong 1000 giờ, độ bền của sợi chỉ vẫn được duy trì ở mức 70%.
- Para aramid nhạy cảm với việc tiếp xúc lâu dài với tia cực tím (UV), mặc dù điều này không có nghĩa là nó bị hư hỏng.
Vải sợi para-aramid có những ứng dụng nào?
1. Vải dệt aramid chủ yếu được sử dụng để làm quần áo bảo hộ chống cháy và chịu nhiệt độ cao trong các lĩnh vực công nghiệp, chẳng hạn như luyện kim, nhà máy thép, nhà máy nhôm, nhà máy hóa chất, nhà máy điện, v.v.
2. Găng tay làm từ vải dệt para-aramid có thể bảo vệ ngón tay khỏi bị cắt, ma sát, đâm thủng, nhiệt độ cao và tổn thương do lửa trong quá trình hoạt động công nghiệp.
3. Vải dệt aramid được sử dụng rộng rãi trong quần áo bảo hộ lao động ngành hóa dầu, ngành dầu khí, quần áo bảo hộ chống cháy, quần áo bảo hộ cho công nhân tiện ích và nhà thầu phụ, quần áo bảo hộ khẩn cấp, đồng phục lính cứu hỏa, quần áo bảo hộ công nghiệp.
4. Vải Aramid được sử dụng trong áo chống đạn để bảo vệ binh lính, lính canh nhà tù, sĩ quan tuần tra, quân nhân và nhân viên thực thi pháp luật, cũng như những người vận chuyển tiền khỏi bị đâm bởi đạn, mảnh vỡ và các vật sắc nhọn.
5. Vải Aramid được sử dụng trong áo chống đạn, tấm chống đạn, xe bọc thép chống đạn, máy bay, tàu thuyền, xe vận chuyển tiền và xe cá nhân để bảo vệ tính mạng và tài sản.
Sự khác biệt giữa meta-aramid và para-aramid:
Khả năng chịu nhiệt của sợi para-aramid cao hơn so với sợi meta-aramid. Phạm vi nhiệt độ sử dụng liên tục là -196℃～204℃, và nó sẽ không bị phân hủy hoặc tan chảy ở nhiệt độ cao 560℃. Đặc điểm nổi bật nhất của sợi para-aramid là độ bền cao, mô đun đàn hồi cao, khả năng chịu nhiệt cao, kháng axit và kiềm, và trọng lượng nhẹ. Nó có khả năng cách điện và chống lão hóa tốt, và có tuổi thọ cao. Vải sợi aramid có các đặc tính tuyệt vời như độ bền cao, mô đun đàn hồi cao, khả năng chịu nhiệt và kiềm cao, trọng lượng nhẹ, khả năng cách điện, chống lão hóa, tuổi thọ cao, cấu trúc hóa học ổn định, không tạo giọt nóng chảy khi cháy và không tạo khí độc.
Sợi polyisophthalamide được gọi là sợi meta-aramid; sợi polyterephthalamide được gọi là sợi para-aramid.
