Волокна кевлар

Рассмотрим другой аспект проблемы, а именно характеристики прочности и жесткости арамидного волокна Кевлар . Хорошо известно, что оно имеет прочность и модуль упругости в два и более раз 144 [c.144]

У1.6. СВОЙСТВА АРАМИДНОГО ВОЛОКНА КЕВЛАР [c.144]

Арамидное волокно ( Кевлар-49 ) [c.142]

Особенностями волокон кевлар являются [82] высокая прочность (280 кгс/мм ), высокий модуль упругости при растяжении (13 600 кгс/мм ), сравнительно низкое удлинение (2%). Волокна кевлар термостойки (см. [c.228]

Кривые напряжения сверхвысокопрочных/высокомодульных волокон аналогичны соответствующим кривым для стекла и стали. Исходя из характерных особенностей, т. е. принимая во внимание их меньший удельный вес по сравнению со стеклом и сталью, можно сделать вывод, что волокна из палочкообразных ароматических полимеров оказываются более прочными и жесткими, чем стекло и сталь. В сочетании эти свойства показывают, что такие волокна целесообразно применять для армирования жестких и гибких композиционных материалов. Например, установлено, что волокно кевлар пригодно для шинного корда как заменитель брекеров из стали и стекловолокна в диагональных и радиальных шинах. В жестких композиционных материалах уже начали использовать волокно кевлар-49, оказавшееся по своим свойствам сравнимым с более низкомодульными типами графитовых волокон. Волокна из ароматических полимеров пригодны также для изготовления конвейерных лент, клиновидных ремней, тросов, кабелей защитной одежды внутренних панелей, внешних обтекателей, рулевых поверхностей и частей конструкций в самолетостроении антенн и других узлов радиолокаторов щитов управления покрытий для судов лопастей воздуходувок спортивного инвентаря — лыж, клюшек для гольфа, досок для серфинга тканей с пропиткой для использования в строительных целях. Свойства и практическое применение волокон кевлар подробно описаны в работе [41]. [c.176]

Кроме неорганических волокон для создания армированных эпоксидных пластиков применяют полимерные волокна, в частности новые высокопрочные синтетические волокна, наиболее известным из которых является волокно кевлар-49 [3, 21, 23]. Как видно из табл. 8.5, прочность некоторых полимерных волокон приближается к прочности стеклянных волокон в то же время их плотность значительно ниже, что позволяет достигать высокой удельной прочности. Однако модуль упругости этих волокон сравнительно невелик, что ограничивает применение армированных пластиков на их основе. Кроме того, данные волокна представляют собой сильно ориентированные полимеры с малой прочностью в поперечном направлении, что затрудняет получение материалов с достаточно высокой прочностью при сжатии и растяжении поперек волокна. Малые значения модуля упругости этих волокон снижают требования к механическим свойствам связующего, но для таких систем на первый план выступают вопросы специфического взаимодействия компонентов эпоксидного связующего с волокном, которые еще мало исследованы. [c.214]

Подробно свойства этого волокна приведены в работах [79, 81]. Высокопрочные высокомодульные волокна кевлар (Ке 1аг) и кевлар-49 производятся фирмой Дюпон (США). Ранее первое из этих волокон выпускалось [c.226]

Шинный корд из этих волокон, в принципе, не уступает корду из стальных волокон и арамидного волокна Кевлар (см. раздел .6) 116]. [c.126]

Рис. VI.15. Соотношения между объемным содержанием волокна Кевлар-49 (158 текс) в композите и прочностью нити (а), а также прочностью стренги (б) (rkg — число кручений/дюйм).

Таким образом, при доле-номинальной нагрузки, равной 0,4— 0,6, продолжительность жизни волокна Кевлар превышает 100 лет, в то время как для алифатического полиамида эта величина составляет 3—4 года, а полиэтилен вообще не способен в течение более или менее длительного времени выдерживать значительные нагрузки, даже если бы его прочность была бы равна прочности Кевлара. [c.148]

Эпоксидная смола и волокно Кевлар 49 [c.114]

Способность предельно жесткоцепных полимеров находиться при термодинамическом равновесии в упорядоченном состоянии облегчает получение сверхпрочных и высокомодульных термостойких волокон, типичными представителями которых являются волокна кевлар, вниив-лон и др. [c.90]

Сообщается [19], что волокно кевлар используется в автомобильной промышленности для изготовления матов и кабин. Основным преимуществом этих материалов является чрезвычайно высокая ударная прочность. Кроме того, малая плотность органических волокон обусловливает уменьшение массы армированных материалов до 30% по сравнению со стеклянным волокном и до 50% по сравнению с алюминие выми сплавами. Необходимо особо подчеркнуть, что технология получения пластических масс, армированных кевларом, такая же, как технология получения стеклопластиков. [c.211]

Таблица 5.5. Перечень деталей летательных аппаратов, изготовленных из органоволокнитов на основе полимерного волокна кевлар-49

Ориентацией получены сверхвысокопрочные волокна Кевлар . Портером, Уардом и др. получены образцы полиэтилена, модуль упругости которых по порядку величины близок к теоретическому и превосходит модуль сдвига углеродистой стали. [c.297]

Единственным сверхвысокопрочным/высокомодульным волокном, пригодным для промышленного использования, является ара-мид это общее название было принято в 1974 г. Федеральной торговой комиссией США для волокон из ароматических полиамидов. Такое волокно определяется следующим образом Арамид — выпускаемое промышленностью волокно, в котором волокнообразующим веществом является длинноцепной синтетический полиамид, 85% амидных групп (—СО— ЫН—) которого присоединены непосредственно к двум фенильным кольцам . Первое высокопрочное арамидное волокно под экспериментальным названием волокно В с исключительно высоким начальным модулем было получено фирмой ДЮпон для использования в покрышках [5]. Затем появилось другое арамидное волокно, также названное волокном В, однако обладавшее почти вдвое большей прочностью [6]. Арамидное волокно, сравнимое по прочности со вторым волокном В, нО с малым относительным удлинением при растяжении и со значительно большим начальным модулем было выпущено под экспериментальным названием РКВ-49. После первого промышленного выпуска этим образцам были присвоены торговые марки кевлар и кевлар-49 соответственно. Продукция полупромышленной установки составила, по официальным сообщениям, в период 1975—-1976 гг. примерно 2,73 тыс. т, а предполагаемое годовое производство волокна кевлар составляет примерно 22,7 тыс. т. Предварительная цена на кордное волокно кевлар составляла 6,27 долл./кг, в 1975 г. цена поднялась до 6,94 долл./кг, а совсем недавно — до 8,7 долл./кг. Волокно РКВ-49 первоначально стоило около 220,2 долл./кг, но в дальнейщем цена упала до 40—55 долл./кг, и с увеличением объема выпускаемой продукции ожидается еще большее снижение его стоимости. Таким образом, хотя годовое производство этих волокон невелико, их общая стоимость с коммерческой точки зрения значительна. [c.155]

Для производства волокна кевлар используется типичный палочкообразный полиамид поли-пара-фенилентерефталамид, [ППФТФА]. При синтезе ППФТФА (уравнение (3)) [c.161]

Процесс мокрого пряд ния обеспечивает непрерывное удаление растворителя путем промывки, высушивания на нагретых барабанах и горячей вытяжки. Последняя операция обычно осуществляется для получения высокопрочного волокна с высоким начальным модулем в случае прядения из изотропных растворов. Волокна, полученные горячей вытяжкой из палочкообразных полимеров, как правило, более хрупки или менее прочны (т. е. обладают более низкой прочностью при разрыве), чем волокна, формуемые из анизотропных растворов. Однако не все палочкообразные полимеры при растворении дают анизотропные растворы, так как для них неизвестны сильные растворители, не вызывающие деструкции. Некоторые палочкообразные полиамиды растворимы в сильных растворителях, таких, как серная кислота. В этих случаях могут достигаться высокие концентрации полимера, что приводит к возникновению жидких кристаллов — плотноупакованных агрегатов взаимно ориентированных палочкообразных молекул. Для получения высокопрочных волокон при формовании из анизотропных растворов горячая вытяжка необязательна, однако начальный модуль может быть увеличен горячей вытяжкой вдвое без изменения прочности, хотя и с потерей в относительном удлинении при разрыве (ср. волокна кевлар и кевлар-49). Интересно отметить, что нагревание, или отжиг , волокон ППБА, ППФТФА и ПАБГ ведет к заметному увеличению начального модуля и небольшому повышению прочности этих волокон. Приведенные данные могут служить косвенным доказательством существования в указанных волокнах кристаллической морфологии с вытянутыми цепями. [c.169]

Дихлорангидрид терефталевой кислоты используют в производстве термостойких и негорючих волокон [293], в том числе волокна кевлар [294], отличающегося большей прочностью, чем сталь и стекловолокно. [c.159]

На базе волокон типа кевлар разработаны композиции на основе смесей этих волокон с другими волокнами, в которых взаимио компенсированы недостатки обоих компонентов. Примером является композиция на основе волокна кевлар-49 и углеродного или борного волокна, в которой устранена низкая прочность на сжатае кевлара-49 и хрупкость углеродного волокна. [c.229]

Материал первой части этой главы, касающийся описания свойств растворов, в большей части основан на выступлениях группы сотрудников фирмы Du Pont на симпозиуме в Нью-Йорке, посвященном чествованию Пола Моргана [1 ], а второй части — свойств амидного волокна Кевлар — на выступлении Дж. Циммермана на Гордонов-ской Конференции по волокнам [2]. [c.132]

Развитие авиационной и космической техники привело к необходимости создания ароматических полиамидов с еще более высокими эксплуатационными свойствами. В 1970 г. фирма Ои РоЩ на основе полиамида, полученного низкотемпературной конденсацией дихлорангидрида терефталевой кислоты с п-фенилендиамином, разработала полиамидное волокно кевлар (Кеу1аг), а в 1973 г. в США было организовано первое производство его мощностью 2700 т в год [16]. Отличительными особенностями этого волокна являются очень высокая прочность и значительно более высокий начальный модуль, чем у стали и стекловолокна. Благодаря более низкой плотности по сравнению со стальной проволокой и большей прочности (почти в пять раз превышающей прочность стального корда) удалось значительно уменьшить массу автомобильных и авиационных шин, армированных волокном кевлар (по сравнению с металлокордом). По термостойкости это волокно аналогично волокну номекс. Оно начинает разлагаться при температурах выше 300 °С, в то время как максимальная температура эксплуатации автомобильных и авиационных шин не превышает 200-250 °С. Волокно кевлар применяется также для производства армированных пластических масс, парашютных строп для космических кораблей, прочных якорных канатов, нефтяных шлангов и др. [17]. [c.11]

Волокно со свойствами, аналогичными свойствам волокна кевлар, в Советском Союзе известно под названием терлон разработано также сверхпрочное волокно вниивлон [18]. [c.11]

Из большого числа различных полиамидных волокон практическое применение нашли лишь некоторые. К ним относятся номекс, конэкс и фенилон, получаемые на основе ПМФИА сульфон-Т, формуемый из растворов ароматического полисульфонамида /г-структуры и волокно типа ЗМП, разработанное фирмой Монсанто [85]. Имеются также сообщения о создании фирмой Дюпон опытно-промышленного производства полиамидного волокна под названием НТ-4. Предполагается, что это волокно является модифицированным ПФТА [86]. Из высокопрочных необходимо назвать волокно кевлар. Свойства указанных волокон приведены в табл. 4.4. [c.104]

Преимущества кевлара в прочности и изгибоустойчивости по сравнению с другими кордными волокнами хорощо в идны из приведенных данных. Термостойкость кевлара так высока, что даже птря 200 °С его модуль и прочность в 2—3 раза выще, чем у обычных химических волокон при комнатной температуре. Воло кно отличается низкой растяжимостью, о выдерживает большое число изгибов. Другим волокнам кевлар уступает по устойчивости к осевому сжатию. Высокие показатели имеет корд из волокна СВМ (табл. 5.3) [14]. [c.208]

В настоящее время исследуется возможностьирименения нетканых материалов в сочетании с углеродными волокнами. Комплексные нити из кевлара с большим успехом применяются в комбинации с графитовыми, борными, стеклянными и стальными волокнами в производстве канатов, кабелей, парашютов, напорных емкостей, спортинвентаря, высокоскоростных маховиков, пуленепробиваемых жилетов, обтекателей антенн, конструкционных материалов для авто- и судостроения. Амв риканский институт авиации и космонавтики разработал метод намотки оболочек ракетных двигателей диаметром 754 мм из волокна кевлар-49, которые при испытаниях разрушались при давлении 750 МПа (рис. 5.6) [17]. Оболочки из стеклянной ровницы и углеродного волокна [c.213]

В работе [22] приводятся обобщенные данные по адгезии волокна к 1ио(номеру (ИМ), полиэтилену (ПЭ), найлону 12 (тип 5иг1уп-1558, фирма Дкм10(н ), поликарбонату (ПК), полиметилметакрилату (ПММ). В качестве наполнителя использовалось волокно кевлар-49 с прочностью 2800 МПа, модулем растяжения 133000 МПа, относительным удлинением 2%, диаметром волокна 10 мкм трех видов [c.213]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология