Le kevlar
L’invention du kevlar
Une grande qui est à l’honneur pour l’invention du kevlar. Stéphanie Kwolek. Une chimiste américaine d’origine polonaise qui est à l’origine du tissu qui a aidé grand nombre de secteurs. Elle est recrutée par la société Du Pont Nemours pour développer un matériau qui va permettre de remplacer le cordon d’acier dans les pneus de voiture. Tout le long de ces tests, elle sera accompagnée d’Herbert Blades. Ils finissent par créer accidentellement le kevlar. Une fibre synthétique qui est, finalement, cinq fois plus résistante que l’acier et beaucoup plus légère.
La société prend la décision d’appeler ce polymère « kevlar ». Sa commercialisation débute en 1971. Maintenant, les brevets déposés pour le kevlar sont expirés et sont apparus des produits concurrants comme le Twaron de Taijin.
La fabrication du kevlar
Le poly (p-phénylèneterephtalamide ou PPD-T) est obtenu par condensation de la paraphénylénediamine (PPD) et du chlorure de téréphtaloyle en milieu solvant. Le polymère est dissous dans l’acide sulfurique et extrudé dans une filière, puis étiré et filé à haute température. La fibre est ensuite refroidie par jet d’air, lavée, séchée et mise en bobine.
Les caractéristiques du kevlar
Pour que ce soit plus visuel, parlant et rapide faisons une petite liste des différentes caractéristiques du kevlar :
Propriétés du kevlar :
- Grande résistance à la traction (résistance à la rupture de 3100 MPA)
- Haute résistance à la fatigue, aux coupures et à l’abrasion
- Module d’élasticité très bonne (GPA entre 10 et 125)
- Très bon amortissement des vibrations
- Faible densité (léger)
- Excellente stabilité thermique (-70 °C à +200 °C)
- Résistant aux hautes températures (jusqu’à 450 °C) et faible conductivité thermique
- Très bonnes propriétés diélectriques
- Résistance chimique aux hydrocarbures et à l’eau de mer
- Résistance balistique, coupure et à la perforation
Défauts du Kevlar :
- Résistance mécanique inférieur à celle de la fibre de carbone ou la soie d’araignée
- Très sensible aux UV : le kevlar doit être stocké à l’abri de la lumière
- faible tenu à la compression
- Reprise d’humidité importante
- Mauvaise résistance aux bases et acides forts
- Sensible à la corrosion
Les domaines d’utilisation du kevlar
Le kevlar a révolutionné le monde industriel et notre quotidien par la même occasion.
Ces domaines d’application sont nombreux et variés :
- Les vêtements de protection destinés à l’industrie ou à la sécurité (airbag, protection thermique, gilet pare-balles, casque, gants de bûcherons…)
- Les vêtements et équipement dans le sport (ski, combinaisons de pilotes F1, tenu d’escrime, planche de snow, raquettes de tennis, cadres de vélos…)
- L’industrie de l’aéronautique (matériaux composites pour les ailes d’avion ou le renfort de coques de bateau)
- Les renforts de caoutchoucs (pneumatiques, tuyauteries, courroies de transmission…)
- L’isolation des câbles et des fours industriels
- Les renforts d’étanchéité et de friction (freins, embrayage, joints…)
- Les filtres de dépoussiérage de l’air
Tous les jours de nouvelles applications sont trouvées pour le kevlar donc cette liste reste exhaustive et évolue au fil du temps.
