Aramid'e Giriş

Aramid lifi, aromatik ve amid gruplarından oluşan doğrusal bir polimerdir. Mükemmel mekanik özelliklerinin yanı sıra, istikrarlı bir kimyasal yapıya ve ideal mekanik özelliklere de sahiptir.

Bu özellikler, aramid lifine ultra yüksek mukavemet, yüksek modül, yüksek sıcaklık direnci, asit ve alkali direnci, hafiflik ve aşınma direnci gibi birçok avantaj kazandırır.

Sıradan esnek polimerlerin moleküler zincirlerinin aksine, aramid lifinin ana zincir yapısı, benzen halkalarının para konumuna dayanarak çubuk benzeri bir moleküler yapı oluşturur.

Bu eşsiz moleküler yapı, moleküler zincir segmentlerinin içsel rotasyona uğramasını zorlaştırarak doğrusal ve sert bir yapı sergilemesine neden olur.

Aramid lifleri ayrıca çekirdek-kılıf yapıları, alt kristal yapılar ve mikrofiber yapılar da dahil olmak üzere çeşitli supramoleküler yapılar sergiler. Lif kılıfının kristalliği çekirdeğinkinden daha düşüktür ve kılıf kalınlığı lif tipine ve eğirme işlemine bağlı olarak değişir, tipik olarak 0,1 μm ile 1 μm arasında değişir. 

Çekirdek, lif ekseni boyunca düzenlenmiş tek kristallerden oluşur ve kılıfa göre biraz daha düşük bir yönelim derecesine sahiptir. Lif içindeki moleküller, uzunlamasına yönde lif eksenine neredeyse paraleldir, enine yönde ise hidrojen bağı tabakalarına paralel olarak radyal olarak yönlenmiştir.

Öte yandan, poli(m-fenilen izoftalamid) (PMTA) lifleri ile temsil edilen meta-aramidler, moleküler zincirlerinde kovalent bağların konjugasyon etkisinden yoksundur; bu da moleküler zincirler içindeki dönme potansiyel enerjisinin daha düşük olmasına neden olur. Makromoleküler zincirler para-aramidlerden daha esnektir ve liflerin kristalliği de daha düşüktür.

Aramid liflerinin kullanım alanları

Mükemmel balistik koruma özelliklerine sahip para-aramid lifler, askeri koruma alanında önemli bir rol oynamaktadır. Ayrıca, karbon fiber, cam fiber vb. ile karıştırılarak kompozit malzemelerde takviye olarak da sıklıkla kullanılmaktadır.

Yüksek oranda lifli bir yapıya sahip olan aramid hamuru, yüksek özgül yüzey alanına, benzersiz çekme dayanımına ve düşük yoğunluk özelliklerine sahip olup, reçinelerde, kauçuklarda ve diğer matrislerde ideal bir takviye malzemesidir.

Meta-aramid liflerinin kullanım alanları, bu liflerden üretilen kumaşların imalat, askeriye, itfaiye ve motor sporları gibi sektörlerde hayati bir rol oynamasını sağlamaktadır.

Özet ve Gelecek Perspektifi

Aramid takviyeli borular, petrol ve doğalgaz boru hattı sektöründe önemli avantajlar göstermiş, geleneksel çelik boruların yerini etkili bir şekilde alarak korozyondan kaynaklanan sızıntıları önlemiştir. Ayrıca, hafif yapıları taşıma ve montajı kolaylaştırmaktadır.

Ülkemdeki aramid işletmelerinin gelecekteki teknolojik araştırma ve geliştirme odak noktası şu hususlarda yoğunlaşacaktır: kopolimerizasyon modifikasyonu yoluyla aramidin performansının iyileştirilmesi, işleme ve üretim koşullarının optimize edilmesi ve elyaf maliyetlerinin düşürülmesi; ve yüzey modifikasyonu, karışım elyaflar ve yeni kalıplama teknolojileri yoluyla aramidin farklı uygulama ihtiyaçlarına uyum sağlamasının sağlanması, aynı zamanda performansın iyileştirilmesi ve uygulama maliyetlerinin düşürülmesi.