ARAMIDA

FIBRA DE ARAMIDA

La aramida es una poliamida aromatica llamada poliparafenilenotereftalamida con una estructura química perfectamente regular cuyos anillos aromáticos dan como resultado las moléculas del polímero con las propiedades de una cadena razonablemente rigida. las fibras se fabrican por procesos de extrusión e hilado.

Son fibras de origen orgánico y sintético, se obtienen por hilado de poliamidas aromáticas del tipo politereftalato de polifenilendiamina. El grupo de fibras de aramida es un grupo relativamente nuevo y potencialmente importante de fibras basado en la alta resistencia y rigidez que es posible obtener en polímeros completamente alineados. Son poliamidas con radicales aromáticos, unidos los radicales de bencilo, resultando unas fibras mucho más resistentes, térmica y mecánicamente.

PROPIEDADES

*Presentan una elevada resistencia específicamente a la tracción, debido a su alto grado de cristalinidad, las cadenas moleculares son alineadas y echas rígidas mediante anillos aromáticos con uniones de hidrogeno. Es 5 veces más resistente que el acero

*Buena estabilidad mecánica en el rango térmico -30°c/200°c. Es recomendable trabajar con este tipo de fibra en el rango térmico de estabilidad

*Alto modulo de elasticidad y una baja elongación a la rotura

*Presenta gran tenacidad, no son frágiles, tienen alta resistencia al impacto y alta capacidad de absorción de energía

*Es químicamente bastante estable, aunque es susceptible de ser atacada por ácidos fuertes. Son resistentes a la llama y autoextinguibles.

*Presenta una baja resistencia a compresión y flexión

*En el rango de temperaturas de estabilidad mecánica, la existencia de humedad puede provocar pérdidas de resistencia de un 10%

*Tiene baja adherencia a determinadas matrices, como es el caso de las termoplásticas

TIPOS DE  FIBRA

Para el caso de la fibra continua, la fibra de aramida se fabrica normalmente mediante un proceso de extrusión e hilado. Una solución del polímero se disuelve en un solvente adecuado a una temperatura entre 50°c y 80°c y es sometida a extrusión en un cilindro caliente que esta a 200°c: esto provoca la evaporación del solvente y la fibra resultante es enrollada en una bobina. la fibra es sometida entonces a un proceso de estiramiento para aumentar sus propiedades de resistencia y rigidez. Las propiedades de la fibra pueden ser modificadas añadiendo aditivos al solvente, variando las condiciones del hilado o utilizando tratamientos térmicos después del hilado. La utilización de aramida en formas de fibra corta o discontinua está creciendo en los últimos tiempos. Una de las razones es que su inherente tenacidad y naturaleza fibrilar permite la creación de formas de fibra que no son posibles para otros refuerzos. Sus presentaciones son: la fibra corta está disponible desde los 6.4 hasta los 100 mm de longitud, aunque no sea tan rígida como la continua sin embargo es resistente al pandeo.

La aramida  se utiliza principalmente para la lucha contra incendios vestidos, traje de vuelo, guantes, ropa interior, tenis y se pueden fabricar cables cuerdas y también bocinas

Aramida se divide en Para-Aramida (Kevlar)  y Meta-Aramida (Nomex)

KEVLAR

Es un polimero  altamente cristalino. Las fibras Kevlar están basadas en poliparafenileno tereftalamida, molécula rígida que facilita  lograr una configuración de cadena totalmente extendida (recta). Asimismo, la molécula de poliparafenileno tereftalamida tiene una excelente resistencia a las altas temperaturas y a las llamas. Al ofrecer resistencia al calor, Kevlar protege contra riesgos térmicos de hasta 800 grados F

HISTORIA

Stephanie trabajaba en un laboratorio, donde todos  los días experimentaba con nuevos materiales. Descubrió el Kevlar cuando se dio cuenta de que una solución plástica que ella estudiaba a menudo estaba actuando de manera "diferente”. Este material era súper resistente y a la vez muy ligero. Así fue como  el Kevlar, una fibra química famosa por su uso en los chalecos antibalas

OBTENCION

El kevlar solo puede ser procesado mediante el proceso de fricción en solución, el cual consiste en obtener la fibra desde el proceso de polimerización, ya que en este punto, se puede controlar a voluntad sus propiedades, cabe notar que para las fibras como el kevlar solo es posible procesarlas como fibras, ya que su resistencia mecánica y su estructura cristalina no permite realizar otro proceso de transformado. La fabricación de fibras se  a través de pequeños agujeros  agrupados en una hilera a niveles de temperatura y presión extremadamente  elevados con el propósito de formar ligamentos que se enfriarán a velocidades controladas. Se los estira para hacerlos más resistentes (técnica de hilado/pasado)y se los devana en paquetes de tamaño y peso convenientes.

PROPIEDADES

• Conductividad eléctrica baja
• Alta resistencia química
• Contracción termal baja
• Alta dureza
• Estabilidad dimensional excelente
• Alta resistencia al corte.
•  Punto de fusión de 210 ¬a 225°C

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, 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

META-ARAMIDA NOMEX

Nomex es una marca registrada de un material de aramida resistente a las llamas desarrollado a principio de los años 60 por DuPont, fue comercializado en 1967.Puede ser considerado como un Nylon, una variante del Kevlar. Es vendido en forma de fibra y en forma de láminas y es utilizado donde quiera se necesite resistencia al calor y las llamas. Las láminas de Nomex tipo 410 son uno de los tipos más fabricados, mayormente para propósitos de aislamiento eléctrico.

PROPIEDADES

Los polímeros de aramida Nomex (y otros de tipo aramida) están relacionados con el nylon, pero tienen aromaticidad, lo que los hace más rígidos y más duraderos. Nomex es el primer ejemplo de aramida "meta", mientras que el Kevlar es una aramida "para". Esto hace que, a diferencia del Kevlar, el Nomex no se pueda alinear durante la formación de filamentos y tenga una resistencia más pobre en comparación. Sin embargo, es un excelente material polímero en cuanto a su resistencia térmica, química y a la radiación.

OBTENCION

El polímero se produce por policondensación de monómeros de m-fenilenodiamina y cloruro de isoftaloilo.

USOS

Los conductores de vehículos de carrera visten trajes fabricados en Nomex y otros materiales retardantes del fuego, igualmente guantes de Nomex, ropa interior, capuchas, medias y zapatos los protegen en caso de un fuego.