Kevlar

KEVLAR

HISTORIA

 Trabajó DuPont.
 Lo descubrió en1965.

Stephanie Kwolek
New Kensington, Pennsylvania.
1923

HISTORIA
 Es un polímero altamente cristalino.
 Es muy resistente.
 Es ligero.

PROBLEMAS
INSOLUBLE

Procesado en
solución.

PUNTO DE FUSIÓN
> 500°C

Procesado en
fundido.

HISTORIA
PUNTO DE FUSION
> 500°C






Resistente a las altastemperaturas y llamas.

Construir equipos ligeros.
5 veces más resistente que el acero.
No le afecta la corrosión.
Sometido a presión hidrostática es 20
veces más fuerte que el acero.

PROTECCION AL
RIESGO TERMICO
HASTA 800 F.

ORIGEN DE SU ESTRUCTURA.

PLASTICO
 Descubrió el plástico celuloide junto con Isaiah en 1863.
 Hoy en día el plástico se utiliza en la fabricación demuchos objetos.
 Su bajo costo es un factor determinante.

ORIGEN DE SU ESTRUCTURA.

HULE NATURAL
Uso:
• Impermeabilizar utensilios.
• Fabricar bolas de acero de pelota.

Originario de América.
Usado por los primeros habitantes de México.
Era extraído del arbusto guayule.

Inconvenientes:
 El hule se reblandecía y se hacía pegajoso en verano.
 En invierno era rígido y quebradizo.POLÍMERO
Ejemplos
Hule Natural.

La Lana
El Pelo
Las telarañas
Los Capullos de Polillas

El gusano de Seda

Son moléculas gigantes que
resultan de la unión de miles
de moléculas más pequeñas
a las que se llama
monómero.

POLÍMERO
HOMOPOLIMERO

COPOLIMERO

Los eslabones de la cadena son todos
iguales.

Constituido por unidades diferentes y
alternarse siguiendo un patrónespecífico
formando

Las propiedades están en función de:
 Tipo de monómero.
 Longitud de las cadenas.
 Forma en que éstas se acomodan
en el material

Plástico

Polímero

Cualquier material que puede
moldearse fácilmente

Clasifica a una sustancia por su
estructura molecular

KEVLAR

KEVLAR
 Material elaborado con un polímero llamado parafenileno tereftalamida.
 Hastacinco veces más fuerte que el acero.

 Más liviano que el acero.
 Ideal para construir partes de aviones y naves espaciales, por su relación fortaleza/peso.

 Se requiere de mucho menos combustible para mover un objeto ligero.

ESTRUCTURA DEL KEVLAR
•

Kevlar:

1 cadena
1 cadena
de kevlar
de kevlar

Familia de las aramidas.

Familia de nylons.

Desde cinco hasta un millónde
Desde cinco hasta un millón de
MONOMEROS enlazados
MONOMEROS enlazados

10 átomos de
10 átomos de
hidrógeno
hidrógeno

14 átomos de
14 átomos de
carbono
carbono
Cada monómero de
Cada monómero de
Kevlar contiene
Kevlar contiene

2 átomos de
oxigeno

2 átomos de
2 átomos de
nitrógeno
nitrógeno

Kevlar:
 fibra de aramida tipo Twaron es el poli(p-fenilenetereftalamida).
 Los anillos aromáticos imparten las
características rígidas de forma de
barra de la aramida.
 Estas cadenas están muy orientadas y
se extendien a lo largo del eje de la
fibra.
ESTRUCTURA QUÍMICA DE
LA FIBRA DE ARAMIDA

Resultado:
MÓDULO
ELÁSTICO
ALTO

Fibra de aramida:

 Estructura altamente cristalina.
 Empaquetamiento de alta eficiencia.

Debido a lapara-orientación de
los anillos aromáticos de las
cadenas poliméricas.
 Fuertes enlaces
covalentes en las
cadenas moleculares
paralelamente al eje de
la fibra.
 A pesar de la unión débil
(enlace de hidrógeno)
entre las cadenas en la
dirección transversal.

DISPOSICIÓN DE MOLÉCULAS DE POLI-PFENILENO TEREFTALAMIDA QUE
MUESTRA LOS ENLACES DE HIDRÓGENO
ENTRE CADENAS

Resultado : Propiedadesaltamente anisotrópicas

ESTRUCTURA SUPRAMOLECULAR DEL KEVLAR
49

El Kevlar es una poliamida, en la cual todos los grupos amida están
separados por grupos para-fenileno, es decir, los grupos amida se unen al
anillo fenilo en posiciones opuestas entre sí, en los carbonos 1 y 4

 Las cuatro principales fibras aramidas son:

 Kevlar RI.: Se usa como refuerzo del caucho para neumáticos...