Aramid, i sin helhet aromatisk polyamid, någon av en serie syntetiska polymerer (ämnen som består av långa kedjeliknande molekyler med flera enheter) där upprepade enheter som innehåller stora fenylringar är sammanlänkade med amidgrupper. Amidgrupper (CO-NH) bildar starka bindningar som är resistenta mot lösningsmedel och värme. Fenylringar (eller aromatiska ringar) är stora sexsidiga grupper av kol- och väteatomer som hindrar polymerkedjor från att rotera och vrida sig runt sina kemiska bindningar. Som ett resultat av detta är aramider styva, raka, högsmältande och i stort sett olösliga molekyler som är idealiska för att spinna till högpresterande fibrer. De mest kända aramiderna är Nomex, en högsmältande fiber som tillverkas till flamsäkra skyddskläder, och Kevlar, en höghållfast fiber som tillverkas till skottsäkra västar.

Läs mer om det här ämnet
Stora industriella polymerer: Aramider
Efter framgången med nyloner framställdes aramider (aromatiska nyloner) genom kondensation av en diamin och tereftalsyra, en karboxylsyra…

Utvecklingen av aramider följde utvecklingen av nylon, en besläktad klass av polyamider som framställs genom att syror som innehåller karboxylgrupper (CO2H) reagerar med föreningar som innehåller aminogrupper (NH2). Under 1950- och 1960-talen utvecklade forskare vid E.I. du Pont de Nemours & Company (numera DuPont Company) i USA metoder för att utvidga denna klass till föreningar som innehåller kolringar. Metoderna, som särskilt utvecklades av Paul W. Morgan och Stephanie L. Kwolek, innebar att syror och aminer löstes upp i lämpliga lösningsmedel och att de reagerade vid låga temperaturer. År 1961 introducerade DuPont Nomex, eller poly-m-fenylenisoftalamid, en produkt av isoftalsyraklorid och m-fenylendiamin, och 1971 introducerade företaget Kevlar, eller poly-p-fenylentereftalamid, som framställs av tereftalsyraklorid och p-fenylendiamin. Dessa två polymerer skiljer sig åt genom sin molekylstruktur, där Nomex kännetecknas av meta-orienterade fenylringar och Kevlar av para-orienterade ringar:

Nomex smälter och sönderdelas samtidigt vid cirka 350 °C (660 °F); Kevlars smältpunkt ligger över 500 °C (930 °F). Kevlars högre smältpunkt, liksom dess högre styvhet och draghållfasthet, beror delvis på molekylernas regelbundna para-orientering. I lösningen antar polymeren ett vätskekristallarrangemang, vilket orienterar molekylerna så att de kan spinnas och dras till mycket ordnade fibrer med extremt hög styvhet och hållfasthet. (Kevlar är fem gånger starkare per vikt än stål.) Andra varumärkesskyddade fibrer av Kevlar-typ är Twaron (från det nederländska företaget Akso NV) och Technora (från det japanska företaget Teijin, Ltd.). En fiber av Nomex-typ tillverkas också av Teijin under varumärket Conex.

Aramider tillverkas inte i lika stora volymer som råvarufibrer som nylon och polyester, men på grund av deras höga enhetspris utgör de en lukrativ marknad. Slutanvändningen av aramider i hemmet är liten (fibrer av Nomex-typ har tillverkats till överdrag för strykbrädor), men den industriella användningen ökar (särskilt för aramider av Kevlar-klassen) i takt med att konstruktörer av produkter lär sig att utnyttja de egenskaper som erbjuds av dessa ovanliga material. Förutom lätta kroppsskydd används Kevlar och dess konkurrenter i remmar för radialdäck, kablar, förstärkta kompositer för flygplanspaneler och båtskrov, flamsäkra plagg (särskilt i blandningar med Nomex), sportutrustning som golfklubbskaft och lättviktscyklar samt som ersättning för asbest i bilkopplingar och -bromsar. Fibrer av Nomex-typ tillverkas till filterpåsar för gaser i heta stackar, kläder för pressar som applicerar permanentpressade ytbehandlingar på tyger, torkremmar för papperstillverkare, isoleringspapper och fläta för elmotorer, flamsäkra dräkter för brandmän, militärpiloter och racerförare samt kilremmar och slangar för bilar.

Skaffa dig en Premium-prenumeration på Britannica och få tillgång till exklusivt innehåll. Prenumerera nu

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.