Въведение в арамидните

Арамидните влакна са линеен полимер, съставен от ароматни и амидни групи. Те притежават не само отлични механични свойства, но и стабилна химическа структура и идеални механични свойства.

Тези характеристики придават на арамидните влакна множество предимства, включително ултрависока якост, висок модул, устойчивост на висока температура, устойчивост на киселини и основи, леко тегло и износоустойчивост.

За разлика от молекулярните вериги на обикновените гъвкави полимери, основната верижна структура на арамидните влакна се основава на пара-позицията на бензеновите пръстени, образувайки пръчковидна молекулярна структура.

Тази уникална молекулярна структура затруднява вътрешното въртене на сегментите на молекулярната верига, като по този начин се наблюдава линейна твърда структура.

Арамидните влакна също така проявяват разнообразие от надмолекулни структури, включително структури сърцевина-обвивка, субкристални структури и микрофибърни структури. Кристалността на обвивката на влакната е по-ниска от тази на сърцевината, а дебелината на обвивката варира в зависимост от вида на влакното и процеса на предене, като обикновено варира от 0,1 μm до 1 μm. 

Ядрото се състои от монокристали, разположени по оста на влакното, с малко по-ниска степен на ориентация от обвивката. Молекулите във влакното са почти успоредни на оста на влакното в надлъжна посока, докато в напречна посока са радиално ориентирани успоредно на водородните връзки.

От друга страна, мета-арамидите, представени от поли(м-фенилен изофталамид) (PMTA) влакна, нямат конюгационния ефект на ковалентни връзки в молекулните си вериги, което води до по-ниска ротационна потенциална енергия в молекулните вериги. Макромолекулните вериги са по-гъвкави от пара-арамидите, а влакната също имат по-ниска кристалност.

Приложения на арамидни влакна

Параарамидните влакна, с отличните си балистични защитни свойства, играят ключова роля в областта на военната защита. Често се използват и като армировка в композитни материали, смесени с въглеродни влакна, стъклени влакна и др.

Арамидната пулпа, силно фибрилирано влакно, има висока специфична повърхност и уникални свойства на якост на опън и ниска плътност, което я прави идеален подсилващ материал в смоли, каучуци и други матрици.

Приложението на мета-арамидни влакна означава, че тъканите, изработени от тези влакна, играят жизненоважна роля в индустрии като производство, военна дейност, пожарогасене и моторни спортове.

Обобщение и перспективи

Арамидно подсилените тръби са демонстрирали значителни предимства в сектора на нефтопроводите и газопроводи, като ефективно заместват традиционните стоманени тръби и по този начин предотвратяват течове, причинени от корозия. Освен това, лекото им тегло опростява транспортирането и монтажа.

Бъдещите технологични изследвания и разработки на арамидните предприятия в моята страна ще бъдат съсредоточени върху следните аспекти: подобряване на производителността на арамида чрез модификация на съполимеризацията, оптимизиране на условията на обработка и производство и намаляване на разходите за влакна; и позволяване на арамида да се адаптира към различни нужди на приложенията чрез модификация на повърхността, смесени влакна и нови технологии за формоване, като същевременно се подобрява производителността и намаляват разходите за приложение.