البولياميدات العطرية عبارة عن جزيئات كبيرة خطية تتكون من حلقات عطرية مرتبطة بروابط أميد، حيث يرتبط ما لا يقل عن 85% من روابط الأميد مباشرة بحلقتين عطريتين، ويمكن استبدال أقل من 50% من روابط الأميد بروابط إيميد. تُعرف الألياف المصنوعة من بوليمرات البولياميد العطرية طويلة السلسلة باسمألياف الأراميد.
يذوب كلوريد الإيزوفثالويل في رباعي هيدروفيوران ثم يضاف عند درجة حرارة الغرفة إلى محلول مائي مقلب بقوة من م-فينيلينديامين وكربونات الصوديوم. يحدث تفاعل التكثيف المتعدد بسرعة عند السطح البيني خلال بضع دقائق، حيث يتم خلالها تحييد الحمض الناتج بواسطة كربونات الصوديوم. بعد التبريد، والفصل، والغسيل، والتجفيف، يتم الحصول على بوليمر بولي (م-فينيلين إيزوفثالاميد).
باستخدام ثنائي ميثيل فورماميد (DMF) أو ثنائي ميثيل أسيتاميد (DMAc) كمذيب، يتم إذابة م-فينيلينديامين مع كمية صغيرة من متقبل الحمض ويتم تبريده إلى درجة حرارة 0-1 درجة مئوية. ثم يضاف كلوريد الإيزوفثالويل ببطء مع التحريك المستمر. بعد الانتهاء من التفاعل، يضاف الماء لترسيب البوليمر. يتم ترشيح المادة الصلبة، وغسلها، وتجفيفها للحصول على بولي (إيزوفثالامايد م-فينيلين).
يتم إذابة البوليمر في DMF أو DMAc المحتوي على كلوريدات معينة لتحضير مخدر الغزل. ثم يتم غزل المحلول بالغزل الجاف. تحتوي الألياف المغزولة على أملاح غير عضوية على السطح ويتم غسلها بشكل متكرر بالماء. وبعد ذلك، يتم تمديد الألياف 4-5 مرات عند 300 درجة مئوية. يمكن إنتاج كل من خيوط الغزل والألياف الأساسية بهذه الطريقة.
يتم التحكم في مخدر الغزل عند 22 درجة مئوية ويتم قذفه من خلال مغزال بفتحات 0.07 مم و34000 شعرية في حمام تخثر عند 60 درجة مئوية يحتوي على DMAc وكلوريد الكالسيوم (الكثافة: 1.366 جم/سم مكعب). يتم غسل الألياف الناشئة، وتمديدها 2-3 مرات في الماء الساخن، وتجفيفها على بكرات ساخنة، وتمديدها مرة أخرى 1.5-1.8 مرة على لوح تسخين بدرجة حرارة 320 درجة مئوية للحصول على المنتجات النهائية، وخاصة الألياف الأساسية.
قوة الشد والمتانة للأراميد 1313 قابلة للمقارنة بألياف النايلون والبوليستر.
ويبلغ الانكماش في الهواء الجاف عند 260 درجة مئوية حوالي 1.7%، وحوالي 2% في الماء المغلي. لا تظهر الأقمشة المعالجة بالحرارة أي انكماش تقريبًا في الماء المغلي.
الأراميد 1313هو بطبيعته مثبطات اللهب. يحترق فقط عند تعرضه للهب المباشر وينطفئ ذاتياً بمجرد إزالة اللهب.
الأراميد 1313 مقاوم لمعظم الأحماض، على الرغم من أن التعرض لفترات طويلة لحمض الهيدروكلوريك أو النيتريك أو الكبريتيك يمكن أن يقلل من قوته. كما أنه مستقر ضد القلويات، باستثناء القواعد القوية مثل هيدروكسيد الصوديوم عند التعرض لفترة طويلة. يُظهر مقاومة جيدة للمبيضات وعوامل الاختزال والفينول وحمض الفورميك والعديد من المذيبات العضوية مثل الأسيتون.
ويمكن أيضًا استخدام الألياف المجوفة المصنوعة من الأراميد 1313 في تحلية المياه بناءً على مبادئ التناضح العكسي.
ألياف بولي (بي فينيلين تيريفثالاميد) (PPTA) - الأراميد 1414
الصيغة الهيكلية الكيميائية للPPTA
الأراميد 1414 (المعروف تجاريا باسمكيفلر®) تم تقديمه لأول مرة في عام 1972 من قبل شركة DuPont كألياف بولي أميد عطرية عالية القوة تم تطويرها في المقام الأول لتعزيز الإطارات والمنتجات المطاطية الأخرى.
المونومرات المستخدمة هي كلوريد تيريفثالويل و فينيلينيديامين. يتم إجراء البلمرة عن طريق التكثيف المتعدد للمحلول في درجة حرارة منخفضة باستخدام مذيبات أساسية ضعيفة مثل سداسي ميثيل فوسفوراميد (HMPA)، أو DMAc، أو N-ميثيل-2-بيروليدون (NMP). ويشيع استخدام نظام المذيبات المختلط من HMPA وNMP (1:2 بالوزن) لتحقيق وزن جزيئي أعلى.
يتم إجراء البلمرة عند درجة حرارة 0-20 درجة مئوية في ظل ظروف لا مائية تمامًا. بعد التفاعل، يتم ترسيب البوليمر في الماء، وترشيحه، وغسله، وسحقه، وتجفيفه للحصول على بوليمر مكون للألياف.
يتم تسخين المخدر الغزل إلى 70-90 درجة مئوية ويتم قذفه من خلال مغزال، ويمر عبر فجوة هوائية تبلغ 0.52 سم قبل دخوله إلى حمام التخثر عند حوالي 10 درجات مئوية والذي يحتوي على 20-27٪ من حمض الكبريتيك.
ونظرًا للدرجة العالية من التوجه الجزيئي، فإن الألياف الناشئة لا تتطلب سحبًا إضافيًا وتظهر بالفعل خصائص ممتازة. بعد الغسيل والتجفيف الشامل عند درجة حرارة 150 درجة مئوية، يمكن استخدامها كألياف لإطارات السيارة.
تمثل ألياف البولياميد العطرية (ألياف الأراميد) فئة رائدة من المواد عالية الأداء. بفضل القوة الميكانيكية المتميزة، ومقاومة الحرارة، والثبات الكيميائي، والخصائص الوظيفية الفريدة، فإنها تلعب دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في العديد من الصناعات. بدءًا من الأراميد 1313 في ترشيح درجات الحرارة العالية والملابس الواقية إلى الأراميد 1414 في تقوية الإطارات والمواد المركبة، تستمر هذه المواد في دفع التقدم التكنولوجي في التطبيقات عالية الأداء.
