Kevlar
Gliederung Allgemeines Verwendung/Gebrauch Synthese Chemische Vorgänge Struktureigenschaftsbeziehungen Eigenschaften Quellen
Allgemeines Kevlar Geschichte entwickelt: 1965 bei DuPont von der Chemikerin Stephanie Kwolek Kam 1971 auf den Markt Trivialname von Kevlar: Poly(p-phenylen-terephthalamid)
- Rohstoff : Aramid → goldgelber organischer Werkstoff und besteht aus aromatischen Polyamiden -UV-Beständigkeit: urspünglich goldgelb → bronze braun
Verwendung -kugelsichere Westen -schnittfeste Handschuhe -Feuerschutzanzüge -Verstärkungen für Reifen -faseroptische Kabel -Spezialseile -Flugzeugteile -Skier - Sicherheitshelme
Synthese von Kevlar Wird aus organischen Lösungsmitteln gewonnen Entscheidende Stoffe: Terephthalsäurediclorid und para- Phenylendiamin → Fasern nicht durch Schmelzspindelverfahren, sondern nur durch konzentrierte Schwefelsäure bei 80°C versponnen Entstehung bei Synthese: segmentartige Anordnung der Fasern entstandene Kunstfasern sind typische Polyamide
Chemische Vorgänge: Polykondensation: Monomere mit bifunktionellen Gruppen reagieren Das Monomer Diamin (para-Phenylendiamin) reagiert mit dem Monomer Dicarbonsäure (Terephthalsäuredichlorid) zum Polymer bzw. zu Polyamid (Poly(p-phenylen-terephthalamid)) Gruppen und Bindungen: NH-CO = amidbindung, Carboxy-Gruppe hier als Säurechlorid-Gruppe Es entstehen lineare angeordnete, kristalline und amorphe Thermoplasten
Struktureigenschaftsbeziehungen - aromatische Kerne in Polymerkette: Verhinderung der cis-Anordnung →führt zu: lang gestreckte Moleküle → hoher Kristallationsgrad - zwischen den Polymersträngen können sich dabei viele Wasserstoff-Brückenbindungen bilden - Mesomerie
- negativer Wärmeausdehnungsquoeffizient Eigenschaften - hohe Festigkeit, hohe Schlagzähigkeit, gute Schwingungsdämpfung, Beständig gegenüber Säuren und Laugen, sehr Hitze und Feuerbeständig - Verschmelzen nicht, sondern verkohlen bei ca. 400°C sehr hitzebeständig - negativer Wärmeausdehnungsquoeffizient
Quellen: https://www.startpage.com/do/search http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/9/mac/stufen/polykondensat ion/polyamide/pafaser.vlu/Page/vsc/de/ch/9/mac/stufen/polykondensation/polya mide/kevlar.vscml.html http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/9/mac/stufen/polykondensat ion/polyamide/pafaser.vlu/Page/vsc/de/ch/9/mac/stufen/polykondensation/polya mide/kevlar.vscml.html http://www.chemieunterricht.de/dc2/nh3/aramid.htm www.chemie.de/lexikon/html Chemiebuch: S. 373
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