Introducción a la aramida

La fibra de aramida es un polímero lineal compuesto por grupos aromáticos y amida. Posee excelentes propiedades mecánicas, además de una estructura química estable y propiedades mecánicas óptimas.

Estas características confieren a la fibra de aramida numerosas ventajas, entre las que se incluyen resistencia ultraalta, alto módulo, resistencia a altas temperaturas, resistencia a ácidos y álcalis, peso ligero y resistencia al desgaste.

A diferencia de las cadenas moleculares de los polímeros flexibles ordinarios, la estructura de la cadena principal de la fibra de aramida se basa en la posición para de los anillos de benceno, formando una estructura molecular similar a una varilla.

Esta estructura molecular única dificulta que los segmentos de la cadena molecular experimenten rotación interna, exhibiendo así una estructura rígida lineal.

Las fibras de aramida también presentan diversas estructuras supramoleculares, como estructuras de núcleo-vaina, estructuras subcristalinas y estructuras de microfibras. La cristalinidad de la vaina de la fibra es menor que la del núcleo, y su espesor varía según el tipo de fibra y el proceso de hilado, generalmente entre 0,1 μm y 1 μm. 

El núcleo está formado por monocristales dispuestos a lo largo del eje de la fibra, con una orientación ligeramente inferior a la de la vaina. Las moléculas de la fibra son casi paralelas al eje de la fibra en dirección longitudinal, mientras que en dirección transversal se orientan radialmente, paralelas a las láminas de enlaces de hidrógeno.

Por otro lado, las metaaramidas, representadas por fibras de poli(m-fenilenisoftalamida) (PMTA), carecen del efecto de conjugación de los enlaces covalentes en sus cadenas moleculares, lo que resulta en una menor energía potencial rotacional dentro de ellas. Las cadenas macromoleculares son más flexibles que las paraaramidas, y las fibras también presentan menor cristalinidad.

Aplicaciones de las fibras de aramida

Las fibras de para-aramida, con sus excelentes propiedades de protección balística, juegan un papel clave en el campo de la protección militar. También se utilizan a menudo como refuerzo en materiales compuestos, mezcladas con fibra de carbono, fibra de vidrio, etc.

La pulpa de aramida, una fibra altamente fibrilada, tiene una gran superficie específica y una resistencia a la tracción única y propiedades de baja densidad, lo que la convierte en un material de refuerzo ideal en resinas, cauchos y otras matrices.

La aplicación de fibras de metaramida significa que los tejidos fabricados con estas fibras desempeñan un papel vital en industrias como la manufacturera, la militar, la de extinción de incendios y la de deportes de motor.

Resumen y perspectivas

Las tuberías reforzadas con aramida han demostrado ventajas significativas en el sector de oleoductos y gasoductos, reemplazando eficazmente las tuberías de acero tradicionales y previniendo así fugas causadas por la corrosión. Además, su ligereza simplifica el transporte y la instalación.

El futuro enfoque de la investigación y el desarrollo tecnológico de las empresas de aramida de mi país se concentrará en los siguientes aspectos: mejorar el rendimiento de la aramida a través de la modificación de la copolimerización, optimizar las condiciones de procesamiento y producción y reducir los costos de la fibra; y permitir que la aramida se adapte a diferentes necesidades de aplicación a través de la modificación de la superficie, fibras mezcladas y nuevas tecnologías de moldeo, al tiempo que mejora el rendimiento y reduce los costos de aplicación.