Aramidă, în întregime poliamidă aromatică, oricare dintr-o serie de polimeri sintetici (substanțe alcătuite din molecule cu mai multe unități sub formă de lanț lung) în care unitățile repetitive care conțin inele fenilice mari sunt legate între ele prin grupe amidă. Grupele amidă (CO-NH) formează legături puternice care sunt rezistente la solvenți și la căldură. Inelele fenilice (sau inelele aromatice) sunt grupuri voluminoase cu șase fețe formate din atomi de carbon și hidrogen care împiedică lanțurile polimerice să se rotească și să se răsucească în jurul legăturilor lor chimice. Prin urmare, aramidele sunt molecule rigide, drepte, cu punct de topire ridicat și în mare parte insolubile, ideale pentru filarea în fibre de înaltă performanță. Cele mai cunoscute aramide sunt Nomex, o fibră cu punct de topire ridicat care se transformă în îmbrăcăminte de protecție ignifugă, și Kevlar, o fibră de înaltă rezistență care se transformă în veste antiglonț.

Citește mai multe despre acest subiect
Primii polimeri industriali: Aramidele
După succesul nailonilor, aramidele (nailonii aromatici) au fost preparate prin condensarea unei diamine și a acidului tereftalic, un acid carboxilic…

Dezvoltarea aramidelor a urmat-o pe cea a nailonului, o clasă înrudită de poliamide produse prin reacția acizilor care conțin grupe carboxil (CO2H) cu compuși care conțin grupe amino (NH2). În anii 1950 și 1960, cercetătorii de la E.I. du Pont de Nemours & Company (în prezent DuPont Company) din Statele Unite au conceput metode de extindere a acestei clase la compuși care conțin inele de carbon. În special așa cum au fost dezvoltate de Paul W. Morgan și Stephanie L. Kwolek, aceste metode implicau dizolvarea acizilor și aminelor în solvenți adecvați și reacționarea lor la temperaturi scăzute. În 1961, DuPont a introdus Nomex, sau poli-m-fenilen izoftalamidă, un produs obținut din clorură de acid izoftalic și m-fenilendiamină, iar în 1971 a introdus Kevlar, sau poli-p-fenilen tereftalamidă, produsă din clorură de acid tereftalic și p-fenilendiamină. Acești doi polimeri se disting prin structura moleculelor lor, Nomex fiind caracterizat de inele fenilice meta-orientate, iar Kevlar de inele para-orientate:

Nomex se topește și se descompune simultan la aproximativ 350 °C (660 °F); punctul de topire al Kevlarului este de peste 500 °C (930 °F). Punctul de topire mai ridicat al Kevlarului, precum și rigiditatea și rezistența la tracțiune mai mari ale acestuia, rezultă parțial din orientarea regulată para-orientată a moleculelor sale. În soluție, polimerul capătă un aranjament de cristal lichid, care orientează moleculele astfel încât acestea pot fi filate și trase în fibre foarte bine ordonate, cu o rigiditate și o rezistență foarte ridicate. (Kevlarul este de cinci ori mai rezistent în raport cu greutatea decât oțelul.) Alte fibre de tip Kevlar, marcă înregistrată, sunt Twaron (de la compania olandeză Akso NV) și Technora (de la compania japoneză Teijin, Ltd.). O fibră de tip Nomex este, de asemenea, produsă de Teijin sub marca comercială Conex.

Aramidele nu sunt produse într-un volum la fel de mare ca și fibrele de bază, cum ar fi nailon și poliester, dar, datorită prețului lor unitar ridicat, ele reprezintă o piață profitabilă. Utilizările finale pentru aramide în locuințe sunt puține (fibrele de tip Nomex au fost transformate în huse de masă de călcat), dar utilizările industriale sunt în creștere (în special pentru aramidele din clasa Kevlar), pe măsură ce proiectanții de produse învață cum să exploateze proprietățile oferite de aceste materiale neobișnuite. În afară de vestele antiglonț ușoare, Kevlar și concurenții săi sunt folosiți la curele pentru anvelope radiale, cabluri, materiale compozite ranforsate pentru panouri de avion și carene de ambarcațiuni, îmbrăcăminte ignifugă (în special în amestec cu Nomex) și echipamente sportive, cum ar fi arbori de cluburi de golf și biciclete ușoare, precum și ca înlocuitori ai azbestului în ambreiajele și frânele automobilelor. Fibrele de tip Nomex sunt transformate în saci de filtrare pentru gaze la cald, haine pentru presele care aplică finisaje de presare permanentă pe țesături, curele de uscare pentru fabricanții de hârtie, hârtie izolatoare și împletituri pentru motoare electrice, costume rezistente la flăcări pentru pompieri, piloți militari și piloți de mașini de curse, precum și curele trapezoidale și furtunuri pentru automobile.

Obțineți un abonament Britannica Premium și obțineți acces la conținut exclusiv. Abonați-vă acum

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.