Poliamida aromatik adalah makromolekul linier yang terdiri dari cincin aromatik yang dihubungkan oleh ikatan amino, dimana setidaknya 85% ikatan amino terhubung langsung ke dua cincin aromatik, dan kurang dari 50% ikatan amino dapat digantikan oleh ikatan imida. Serat yang terbuat dari polimer rantai panjang poliamida aromatik dikenal sebagaiserat aramid.
Isophthaloyl klorida dilarutkan dalam tetrahidrofuran dan kemudian ditambahkan pada suhu kamar ke dalam larutan m-fenilendiamin dan natrium karbonat yang diaduk dengan kuat. Reaksi polikondensasi terjadi dengan cepat pada antarmuka dalam beberapa menit, selama itu asam yang dihasilkan dinetralkan oleh natrium karbonat. Setelah pendinginan, pemisahan, pencucian, dan pengeringan, diperoleh polimer poli(m-fenilena isoftalamida).
Menggunakan dimetilformamida (DMF) atau dimetilasetamida (DMAc) sebagai pelarut, m-fenilendiamin dilarutkan dengan sedikit akseptor asam dan didinginkan hingga 0–1°C. Isophthaloyl klorida kemudian ditambahkan perlahan-lahan sambil terus diaduk. Setelah reaksi selesai, air ditambahkan untuk mengendapkan polimer. Padatannya disaring, dicuci, dan dikeringkan untuk mendapatkan poli(m-fenilena isoftalamida).
Polimer dilarutkan dalam DMF atau DMAc yang mengandung klorida tertentu untuk menyiapkan obat bius pemintalan. Solusinya kemudian diputar dengan cara berputar kering. Serat yang dipintal mengandung garam anorganik di permukaannya dan dicuci berulang kali dengan air. Selanjutnya, serat diregangkan 4–5 kali pada suhu 300°C. Benang filamen dan serat stapel dapat diproduksi dengan metode ini.
Pemintalan obat bius dikontrol pada suhu 22°C dan diekstrusi melalui spinneret dengan lubang 0,07 mm dan 34.000 kapiler ke dalam wadah koagulasi pada suhu 60°C yang mengandung DMAc dan kalsium klorida (densitas: 1,366 g/cm³). Serat yang baru lahir dicuci, diregangkan 2–3 kali dalam air panas, dikeringkan pada roller yang dipanaskan, dan selanjutnya diregangkan 1,5–1,8 kali pada hot plate 320°C untuk mendapatkan produk akhir, terutama serat stapel.
Kekuatan tarik dan ketangguhan Aramid 1313 sebanding dengan serat nilon dan poliester.
Penyusutan di udara kering pada suhu 260°C adalah sekitar 1,7%, dan sekitar 2% dalam air mendidih. Kain yang disetel dengan panas hampir tidak menunjukkan penyusutan dalam air mendidih.
Aramid 1313pada dasarnya tahan api. Ia hanya terbakar jika terkena api langsung dan padam dengan sendirinya setelah apinya dihilangkan.
Aramid 1313 tahan terhadap sebagian besar asam, meskipun paparan asam klorida, nitrat, atau sulfat dalam waktu lama dapat mengurangi kekuatan. Ia juga stabil terhadap basa, kecuali basa kuat seperti natrium hidroksida jika terkena paparan jangka panjang. Ini menunjukkan ketahanan yang baik terhadap pemutih, zat pereduksi, fenol, asam format, dan banyak pelarut organik seperti aseton.
Serat berongga yang terbuat dari Aramid 1313 juga dapat digunakan dalam desalinasi berdasarkan prinsip reverse osmosis.
Serat Poli(p-fenilena tereftalamida) (PPTA) – Aramid 1414
Rumus struktur kimia PPTA
Aramid 1414 (secara komersial dikenal sebagaiKevlar®) pertama kali diperkenalkan pada tahun 1972 oleh DuPont sebagai serat poliamida aromatik berkekuatan tinggi yang terutama dikembangkan untuk penguat ban dan produk karet lainnya.
Monomer yang digunakan adalah terefthaloil klorida dan p-fenilendiamin. Polimerisasi dilakukan dengan polikondensasi larutan suhu rendah menggunakan pelarut basa lemah seperti heksametilfosforamida (HMPA), DMAc, atau N-metil-2-pirolidon (NMP). Sistem pelarut campuran HMPA dan NMP (berat 1:2) biasanya digunakan untuk mencapai berat molekul lebih tinggi.
Polimerisasi dilakukan pada 0–20°C dalam kondisi anhidrat. Setelah reaksi, polimer diendapkan dalam air, disaring, dicuci, dihaluskan, dan dikeringkan untuk mendapatkan polimer pembentuk serat.
Obat bius yang berputar dipanaskan hingga 70–90°C dan diekstrusi melalui spinneret, melewati celah udara 0,52 cm sebelum memasuki wadah koagulasi pada suhu sekitar 10°C yang mengandung 20–27% asam sulfat.
Karena orientasi molekul tingkat tinggi, serat yang baru lahir tidak memerlukan gambar tambahan dan sudah menunjukkan sifat yang sangat baik. Setelah dicuci dan dikeringkan secara menyeluruh pada suhu 150°C, serat tersebut dapat digunakan sebagai serat tali ban.
Serat poliamida aromatik (serat aramid) mewakili kelas material berkinerja tinggi terkemuka. Dengan kekuatan mekanik yang luar biasa, tahan panas, stabilitas kimia, dan sifat fungsional yang unik, bahan ini memainkan peran yang tak tergantikan di banyak industri. Dari Aramid 1313 dalam filtrasi suhu tinggi dan pakaian pelindung hingga Aramid 1414 dalam penguatan ban dan komposit, material ini terus mendorong kemajuan teknologi dalam aplikasi kinerja tinggi.
