Kevlar

Kevlar on aramidikuituihin kuuluvan synteettisen kuidun polyparafenyleenitereftaaliamidin kauppanimi. Se on painoonsa nähden viisi kertaa vahvempaa kuin teräs.

Kevlarin kemiallinen rakenne, lihavoinnilla kuvattu monomeeri, katkoviivalla vetysidos

Historia

Kevlarin keksi Stephanie Kwolek DuPont-yhtiössä vuonna 1964. Kwolekin polymeeriseos kiinnosti häntä ja hän jatkoi sen tutkimista, joka johti Kevlarin kehitykseen. 1960-luvulla ennakoitiin polttoainepulaa ja tavoitteena oli kehittää vahva ja kevyt kuitu autonrenkaisiin, koska polttoainetta ei kuluisi yhtä paljon kevyemmillä ja jäykemmillä renkailla. Useilta henkilöiltä oli kysytty projektin aloittamista, mutta kukaan heistä ei ollut erityisen kiinnostunut ja Kwolek otti tehtävän. Kwolekin polymeerit käyttäytyivät eri tavoin kuin tyypilliset polymeeriseokset ja Kwolek epäili ensin virhettä ja toisti kokeet useita kertoja. Kun hän lopulta kertoi siitä, DuPont kiinnostui asiasta ja lisäkehityksen jälkeen Kevlar esiteltiin vuonna 1971.

Ominaisuudet ja käyttö

Kevlar kestää lämpöä, se on viisi kertaa terästä vahvempaa ja se on kevyempää kuin lasikuitu.

Kevlaria valmistetaan p-fenyleenidiamiinin ja tereftaloyylikloridin välisellä polykondensaatioreaktiolla.

Kevlarin synteesi

Kevlaria käytetään yleensä luodinkestävissä liiveissä, kypärissä, moottoripyöräasusteissa, extreme-urheilun välineissä ja lentokoneiden osissa. Lisäksi Kevlaria on käytetty autonrenkaiden rakenteissa ja asbestin korvikkeena, kuten myös paneelikaiuttimien elementeissä ohuena kestävänä värisevänä kalvona. Sitä käytetään sen keveyden ja venymättömyyden vuoksi myös purjeveneiden kilpapurjeissa ja salibandymailojen varsissa hiilikuituun yhdistettynä.

Jäykissä kappaleissa, kuten lentokoneen osissa, Kevlaria ei käytetä sellaisenaan, vaan kuidut sekoitetaan muoviin (lujitemuovi). Myöskään kankaissa Kevlaria ei käytetä sellaisenaan, vaan kankaassa on muitakin synteettisiä kuituja.

Aiheesta muualla

• Kevlar Home Page
• Aramids
• Kevlar – Design Dictionary. Illustrated article about Kevlar
• Matweb material properties of Kevlar
• Kevlar (Arkistoitu – Internet Archive)
• Synthesis of Kevlar (Arkistoitu – Internet Archive)
• Aberfeldy Footbridge over the River Tay (Arkistoitu – Internet Archive)
• Bristol University School of Chemistry, Molecule of the Month: Kevlar (englanniksi)