La protection contre les conditions extrêmes Simon Daniel

Planification ▪ Bref survol historique ▪ Applications fibres Kevlar® et Nomex® ▪ La fibre de Kevlar® ▪ La fibre de Nomex® ▪ Enseignement au secondaire

La guerre ▪ La guerre a engendré plusieurs découvertes scientifiques: - radars (four à micro-ondes) - décryptage (ordinateur) - monde des communications (cellulaire ancestral) - médecine (antibiotiques, imagerie médicale) - chimie moderne (matériaux innovateurs) - techniques d’usinage

Premières versions de protection ▪ But principal est de protéger contre les armes à feu et les bombes ▪ Premiers gilet pare balles, tout comme les casques, sont fait d’acier ▪ (1:44)

Inconvénients ▪ L’acier a une masse volumique élevée (7500 kg/m3) ▪ Qualifié de très inconfortable ▪ Les mouvements ne sont pas aussi fluides que désirés ▪ Milieu 70, Dupont™ et sa révolution

Applications Kevlar® et Nomex® ▪ Casque militaire: - Kevlar® et résine pour la structure - Kevlar® textile pour revêtement ▪ Veste pare balles: - Kevlar® textile 16 couches -plaque d’acier à la haute du cœur ▪ Véhicules blindés ▪ Combinaison de pompiers: -À tout les niveaux, Kevlar ® et Nomex ® -Coquille externe, Teflon ®

▪ Nomex® III A: - Combinaison pour métallurgie - Combinaison pour laboratoire chimique - Gants tout usage ▪ Principalement utilisé pour sa résistance au feu: - Véhicule blindés - Textile de finition sur vestes militaires - Navette Applications Kevlar® et Nomex®

Polyamide ▪ Polyamide : - macromolécule les unités de base sont liées par des amides ▪ Lien amide: - Carbone – Azote ▪ Deux orientations possibles Para Méta

Aramide ▪ Aromaticité: - Règle de Hückel - L’hydrocarbure doit avoir (4n+2) électrons libres, avec n = nombre de cycle ▪ Exemple le plus simple : benzène

Kevlar® ▪ Poly (para-phénylènetéréphtalamide) ▪ Orientation para ▪ Configuration trans

Kevlar® CC O O CC O O N N H H N N H H

▪ Poly (para-phénylènetéréphtalamide) ▪ Orientation para ▪ Configuration trans ▪ Cristallin et rigide

Kevlar®

La masse du Kevlar® diminue avec l’augmentation de température

Quelques propriétés de la fibre de Kevlar® sont augmentées au froid

Kevlar® ▪

Nomex® ▪ Poly (méta-phénylèneisophtalamide) ▪ Orientation méta ▪ Configuration cis ▪ 85% de la chaîne est attachée à 2 annulènes; - hydrocarbures cycliques - dans ce cas ils sont aromatiques

Nomex® C C O NN O HH

Nomex®

Nomex®

Secondaire ▪ PDA: - Secondaire 2; masse et volume, agitation en fonction de la température, propriétés caractéristiques - Secondaire 3; point de fusion, masse volumique, combustion, transformation d’énergie - Secondaire4 et 5; loi de conservation d’énergie, formes d’énergie ▪ Possibilité de faire un travail multidisciplinaire avec histoire ▪

Bibliographie (fondements scientifiques) ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

Bibliographie (Kevlar®) ▪ nonwovens/fibers/articles/kevlar-properties.html nonwovens/fibers/articles/kevlar-properties.html ▪ equipment/body-armor/uses-and-applications/military-helmets.html equipment/body-armor/uses-and-applications/military-helmets.html ▪ equipment/body-armor/uses-and-applications/military-body-armor.html equipment/body-armor/uses-and-applications/military-body-armor.html ▪ equipment/thermal-protective/uses-and-applications/firefigher-turnout- gear.html equipment/thermal-protective/uses-and-applications/firefigher-turnout- gear.html ▪ equipment/vehicle-armor/uses-and-applications/vehicle-armor.html equipment/vehicle-armor/uses-and-applications/vehicle-armor.html

Bibliographie (Nomex®) ▪ equipment/thermal-protective/brands/nomex/products/nomex-iii- a.html equipment/thermal-protective/brands/nomex/products/nomex-iii- a.html ▪