Historia La historia del descubrimiento del Kevlar conjuga elementos que van desde la dedicación hasta la fortuna del científico. El descubrimiento supuso un gran avance en el desarrollo de nuevos materiales poliméricos. A comienzos de la década de los 1960, la compañía DuPont estaba interesada en obtener una fibra más resistente que el Nylon el Nylon (poliamida 6,6). Hasta entones las soluciones empleadas para la formación d e fibras eran transparentes, por eso 1 cuando trabajando con poli(para-fenilen-tereftalamidas) y poli(benzamidas) poli(benzamidas) obtenían soluciones opalescentes, estas eran descartadas. La opalescencia se debía a la naturaleza cristalina de estas soluciones (cristales líquidos), algo relativamente novedoso para aquellos tiempos y ese campo en particular. A pesar p esar de ello, un día Kwolek Kwolek decidió decidió hilar el producto de esas soluciones. El resultado fue una fibra más resistente que el Nylon, que hoy ho y en día es sinónimo de alta resistencia y que actualmente se usa en más de 200 aplicaciones 2 diferentes. diferentes. Más tarde se descubriría que la seda de araña también se forma a partir de una solución de 3 ,4 cristal líquido de manera análoga a la síntesis del Kevlar Kevlar pero con una composición diferente. Más tarde la compañia Azko desarrollaría un nuevo método de procesado de la poli (parafenilen-tereftalamida) empleando como disolvente N-metil-pirrolidona) menos dañino que el empleado hasta entonces por DuPont, la Hexametilfosforamida Hexametilfosforamida,, emplearía también éste método y esto dio lugar a una "guerra de patentes", que no hacen más que mitificar más la historia de desarrollo y producción de este material.
Tipos de fibras de Kevlar
Esencialmente Esencialmente hay dos tipos de fibras de Kevlar: Kevlar 29 y Kevlar 49. 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. Características de Kevlar [editar editar]] Propiedades mecánicas [editar editar]] Rigidez
El Kevlar posee una excepcional rigidez para tratarse de una fibra polimérica. El valor del módulo de elasticidad a temperatura ambiente es de entorno a 80 GPa (Kevlar29) y 120 (Kevlar49 )6 . El valor de un acero típico es de 200 GPa. [editar] Resistencia
El Kevlar posee una excepcional resistencia a la tracción, de entorno a los 3,5 GPa .6 El acero, por el contrario tiene una resistencia de 1,5 GPa. La excepcional resistencia del Kevlar (y de otras poliarilamidas similares) se debe a la orientación de sus cadenas moleculares, en dirección del eje de la fibra, así como a la gran cantidad de enlaces por puentes de hidrógeno entre las cadenas, entre los grupos amida (ver estructura). [editar] Elongación a rotura 6
El Kevlar posee una elongación a rotura de entorno al 3,6% (Kevlar 29) y 2,4% (Kevlar 49 ) mientras que el acero rompe entorno al 1% de su deformació n7 . Esto hace que el Kevlar sea un material más tenaz y absorba mucha mayor cantidad de energía que el acero antes de su rotura. [editar] Tenacidad -3
La tenacidad (energía absorbida antes de la rotura) del Kevlar es en torno a los 50 MJ m , frente a los 6 MJ m-3 acero.7 [editar] Propiedades Térmicas
El Kevlar descompone a altas temperaturas (420-480 grados centígrados) manteniendo parte de sus propiedades mecánicas incluso a temperaturas cercanas a su temperatura de descomposición. El módulo elástico se reduce entorno a un 20% cuando se emplea la fibra a 180 grados centígrados 6 durante 500 h. Estas propiedad junto con su resistencia química hacen del Kevlar un material muy utilizado en equipos de protección. [editar] Otras propiedades
Conductividad eléctrica baja; Alta resistencia química; Contracción termal baja; Alta dureza; Estabilidad dimensional excelente; Alta resistencia al corte.
[editar] Usos de Kevlar
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, bolsas de aire en el sistema de aterrizaje del Mars Pathfinder ; Cuerdas de pequeño diámetro; Hilo para coser ; Petos y protecciones para caballos de picar toros; El blindaje antimetralla en los motores jet de avión, de protección a pasajeros en caso de explosión; Neumáticos funcionales que funcionan desinflados; Guantes contra cortes, raspones y otras lesiones; Guantes aislantes térmicos; Kayaks resistencia de impacto, sin peso adicional; Esquís, cascos y racquetas fuertes y ligeros. Chaleco antibalas. Algunos candados para notebook . Revestimiento para la fibra óptica. Capa superficial de mangueras profesionales anti-incendios. Compuesto 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 F1. Alas de aviones. Lámparas. Altavoces de estudio profesional. Coderas y rodilleras de alta resistencia. Cascos de portero de hockey. Equipación de motorista. Trajes espaciales
