Sortiment

Kevlar

Sdílet článek

Kevlar® je obchodní značka para-aramidového vlákna uvedeného na trh firmou DuPont v roce 1971. DuPont je americká společnost E. I. du Pont de Nemours and Company, která je jedním z největších světových koncernů v oblasti chemické výroby, zejména výroby a zpracování polymerů.

Kevlar

Firmu založil 19. července 1802 Irénée du Pont jako malou továrnu zabývající se výrobou trhavin. V současnosti tvoří širokou paletu produktů firmy potraviny, elektronika, barvy, plasty a mnoho dalších. Světovou proslulost získaly firmě patenty na materiály jako Nylon, Teflon, Lycra nebo Kevlar.  Centrála firmy DuPont sídlí ve Wilmingtonu ve státě Delaware. Skupina měla v roce 2006 roční obrat okolo 29 miliard dolarů a celosvětově zaměstnává přibližně 60 000 pracovníků. Molekulární vzorec kevlaru je [-CO-C6H4-CO-NH-C6H4-NH-]n.

Kevlar se používá všude tam, kde je třeba mimořádně vysoké pevnosti a výjimečné tepelné odolnosti. Z kevlaru se vyrábějí např. části letounů a raketoplánů, části brzd a podvozků, neprůstřelné vesty, boty proti nášlapným minám, převodové řemeny, optické a telekomunikační kabely, ochranné přilby, různé druhy sportovního vybavení a celá řada dalšího.

Kevlar má velmi dobrou odolnost proti vysokým teplotám, zachovává si svou pevnost a pružnost i ke kryogenickým teplotám (-196°C); dokonce je o něco pevnější při nízkých teplotách. Při vysokých teplotách je pevnost v tahu snížena o 10-20%, a již po několika hodinách se pevnost nadále snižuje. Například při 160°C se snížení pevnosti o 10% projeví po 500 hodinách. Při 260°C se snížení pevnosti o 50% projeví po 70 hodinách. Při teplotě 450°C kevlar sublimuje. Ultrafialová složka slunečního záření degraduje a rozkládá Kevlar, díky čemuž je zřídka používán v outdoorových aplikacích bez ochrany před slunečním světlem. K nevýhodám patří malá odolnost proti ultrafialovému záření a vlhku a obtížná barvitelnost.

Kevlar

Vznik kevlaru udává mnoho zdrojů různě. O vznik kevlaru se zasloužila Stephanie Kwolek, výzkumný vědec laboratoře DuPont v roce 1965 spřádáním vláken kapalného krystalického roztoku. V roce 1970 Herb Blades vymyslel způsob pletení dutého vlákna z kevlaru a o rok později nastala hromadná výroba. Původně kevlar sloužil jako náhrada ocelových výztuží pneumatik.

Polymer z iontové složky (CaCl2), která se váže na vodíkové můstky a z organického rozpouštědla (N-metylpyrolidon). Sloučenina se zvlákňuje přes trysku, vlákna pak ztuhnou při průchodu spřádací lázní, suší se a louží při teplotě 300-400 C. Výroba kevlaru je nákladná díky obtížím spojenými s použitím koncentrované kyseliny sírové, která je zapotřebí k tomu, aby udržela vodou nerozpustný polymer v roztoku v průběhu syntézy a soukání.

Kevlar

Podle Federální obchodní komise (The US Federal Trade Commission) je aramidové vlákno definováno jako "vlákno vyrobené z polyamidu s dlouhým uhlovodíkovým řetězcem, jehož alespoň 85% peptidických vazeb spojuje dvě aromatická jádra". Vyrábí se navíjením pevného vlákna z kapalného roztoku, což je umožněno iontovou složkou reakční směsi (chlorid vápenatý), která se váže na vodíkové můstky amidové skupiny, a volbou organického rozpouštědla (N-methylpyrrolidon). Výsledkem je materiál s vlastnostmi tekutého krystalu s polymerovými řetězci orientovanými ve směru vlákna.