Номекс: огнестойкий мета-арамидный материал и его применение

Введение

Огнестойкий метаарамидный материал Nomex — это огнестойкий метаарамидный материал, разработанный компанией DuPont в начале 1960-х годов и впервые представленный на рынке в 1967 году.

Свойства

Номекс и связанные с ним арамидные полимеры родственны нейлону, но имеют ароматические цепи, и поэтому более жесткие и прочные. Номекс является примером мета-варианта арамидов (Кевлар – пара-арамид). В отличие от кевлара, волокна Номекса не могут выстраиваться в линию во время полимеризации и обладают меньшей прочностью: его предел прочности на разрыв составляет… Однако, он обладает отличной термостойкостью, химической стойкостью и устойчивостью к радиации для полимерного материала. Он может выдерживать температуры до 370 °C (698 °F).

Производство

Номекс получают в результате реакции поликонденсации из мономеров м-фенилендиамина и изофталоилхлорида. В 2002 году, отчасти для этой работы.

Приложения

Бумага Nomex используется в электрических ламинатах, таких как печатные платы и сердечники трансформаторов, а также в огнестойких сотовых структурах, где она пропитана фенольной смолой. Такие сотовые структуры, как и ламинаты из милара и Nomex, широко применяются в авиастроении. Nomex используется в пожарной, военной авиации и автоспорте для изготовления одежды и снаряжения, способного выдерживать высокие температуры. Капюшон из Nomex – распространенный элемент экипировки пожарных и гонщиков. Он надевается на голову поверх маски пожарного, защищая участки головы, не закрытые шлемом и маской, от интенсивного жара. Пожарные, работающие в лесу, носят рубашки и брюки из Nomex как часть средств индивидуальной защиты при тушении лесных пожаров. Автогонщики используют гоночные комбинезоны, изготовленные из Nomex и других огнестойких материалов, а также перчатки, термобелье, балаклавы, носки, подкладку шлема и обувь для защиты в случае пожара. Военные пилоты и экипажи самолетов носят летные костюмы, изготовленные более чем на 92% из Nomex, для защиты от пожаров в кабине. Он также используется как защитная экипировка моряков от вспышек. Военнослужащие, находящиеся в наземных транспортных средствах, часто носят Nomex для противопожарной защиты. Для скрепления ткани по швам часто используется кевларовая нить. Танкисты также обычно используют капюшоны из Nomex для защиты от огня. В космической программе США Nomex использовался для изготовления теплового микрометеоритного костюма для внекорабельной деятельности (в сочетании с кевларом и Gore-Tex), а также для скафандра ACES, обеспечивающих защиту от пожара и экстремальных условий (от погружения в воду до почти вакуума), а также в качестве теплоизоляционных одеял для дверей грузового отсека, фюзеляжа и верхних поверхностей крыла космического шаттла. Он также применялся для подушек безопасности в миссиях Mars Pathfinder и Mars Exploration Rover, для атмосферного зонда Galileo, зонда Cassini-Huygens к Титану, в качестве внешней оболочки AERCam Sprint, и планируется к использованию в будущих пилотируемых космических аппаратах NASA. Nomex использовался в качестве акустического материала в концертном зале Experimental Media and Performing Arts Center (EMPAC) Института Ренсселера в городе Трой, штат Нью-Йорк. Потолочный навес из Nomex отражает высоко- и среднечастотные звуки, обеспечивая реверберацию, в то время как низкочастотные звуки частично проходят сквозь навес. По словам президента Института Ренсселера Ширли Энн Джексон, EMPAC – первое в мире место, где Nomex используется в качестве архитектурного материала в акустических целях. Nomex (как и кевлар) также используется в производстве динамиков. Nomex в виде сотовой структуры используется в качестве прокладки между слоями свинца в жидкоаргоновом калориметре ATLAS, а также в качестве ламинатного сердечника для корпуса и палубы в кастомных лодках, таких как катамараны Stiletto 27. Nomex используется в промышленных приложениях в качестве фильтра в системах фильтрации выхлопных газов, как правило, рукавных фильтрах, для очистки от выбросов горячих газов на асфальтобетонных заводах, цементных заводах, металлургических предприятиях и предприятиях по производству цветных металлов. Nomex используется в некоторых верхних деках классических гитар для создания "композитной" деки. При ламинировании Nomex между двумя "кожами" из ели или кедра получается жесткая и легкая пластина, которая может повысить эффективность деки. Хотя техника ламинирования была разработана Маттиасом Дамманом, первым использовал Nomex в этой технологии лютье Гернот Вагнер. В начале 1966 года журналы Competition Press и Autoweek сообщили: "В прошлом сезоне экспериментальные гоночные костюмы носили Уолт Хансген, Мастен Грегори, Марвин Панч и Боб Туллиус из команды Group 44; эти четверо представляют собой достаточно широкий спектр участников в автоспорте. Целью было получить данные о комфорте и характеристиках стирки Nomex. Команда Chrysler Plymouth на недавнем Motor Trend 500 в Риверсайде также носила эти костюмы".

Nomex Paper is used in electrical laminates such as circuit boards and transformer cores as well as fireproof honeycomb structures where it is saturated with a phenolic resin. Honeycomb structures such as these, as well as mylar Nomex laminates, are used extensively in aircraft construction. Firefighting, military aviation, and vehicle racing industries use Nomex to create clothing and equipment that can withstand intense heat. A Nomex hood is a common piece of racing and firefighting equipment. It is placed on the head on top of a firefighter's face mask. The hood protects the portions of the head not covered by the helmet and face mask from the intense heat of the fire. Wildland firefighters wear Nomex shirts and trousers as part of their personal protective equipment during wildfire suppression activities. Racing car drivers wear driving suits constructed of Nomex and or other fire retardant materials, along with Nomex gloves, long underwear, balaclavas, socks, helmet lining and shoes, to protect them in the event of a fire. Military pilots and aircrew wear flight suits made of over 92 percent Nomex to protect them from cockpit fires. It is also worn as sailors' anti flash gear. Troops riding in ground vehicles often wear Nomex for fire protection. Kevlar thread is often used to hold the fabric together at seams. Military tank drivers also typically use Nomex hoods as protection against fire. In the U. S. space program, Nomex has been used for the Thermal Micrometeoroid Garment on the Extravehicular Mobility Unit (in conjunction with Kevlar and Gore Tex) and ACES pressure suit, both for fire and extreme environment (water immersion to near vacuum) protection, and as thermal blankets on the payload bay doors, fuselage, and upper wing surfaces of the Space Shuttle Orbiter. It has also been used for the airbags for the Mars Pathfinder and Mars Exploration Rover missions , the Galileo atmospheric probe, the Cassini Huygens Titan probe, as an external covering on the AERCam Sprint, and is planned to be incorporated into NASA's upcoming Crew Exploration Vehicle. Nomex has been used as an acoustic material in Troy, NY, at Rensselaer Polytechnic Institute's Experimental Media and Performing Arts Center (EMPAC) main concert hall. A ceiling canopy of Nomex reflects high and mid frequency sound, providing reverberation, while letting lower frequency sound partially pass through the canopy. According to RPI President Shirley Ann Jackson, EMPAC is the first venue in the world to use Nomex as an architectural material for acoustic reasons. Nomex (like Kevlar) is also used in the production of loudspeaker drivers. Honeycomb structured Nomex paper is used as a spacer between layers of lead in the ATLAS Liquid Argon Calorimeter, and as a laminate core for hull and deck construction in custom boats such as Stiletto Catamarans like the Stiletto 27. Nomex is used in industrial applications as a filter in exhaust filtration systems, typically a baghouse, that deal with hot gas emissions found in asphalt plants, cement plants, steel smelting facilities, and non ferrous metal production facilities. Nomex is used in some classical guitar tops in order to create a 'composite' soundboard. When Nomex is laminated between 2 spruce or cedar 'skins', a rigid and lightweight plate is produced, which can improve the efficiency of the soundboard. While the 'laminated' technique was created by Matthias Dammann, the use of Nomex within was first employed by luthier Gernot Wagner. In early 1966 Competition Press and Autoweek reported: "During the past season, experimental driving suits were worn by Walt Hansgen, Masten Gregory, Marvin Panch and Group 44's Bob Tullius; these four representing a fairly good cross section in the sport. The goal was to get use test information on the comfort and laundering characteristics of Nomex. The Chrysler Plymouth team at the recent Motor Trend 500 at Riverside also wore these suits."