La protection contre les conditions extrêmes Simon Daniel 111 076 309.

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1 La protection contre les conditions extrêmes Simon Daniel 111 076 309

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

3 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

4 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 ▪ https://www.youtube.com/watch?v=PxwvDLdnYG4 (1:44) https://www.youtube.com/watch?v=PxwvDLdnYG4

5 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

6 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 ®

7 ▪ 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®

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

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

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

11 Kevlar® CC O O CC O O N N H H N N H H

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

13 Kevlar®

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15

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

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

18 Kevlar® ▪ https://www.youtube.com/watch?v=BbCK2Tb_i30 https://www.youtube.com/watch?v=BbCK2Tb_i30

19 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

20 Nomex® C C O NN O HH

21 https://www.youtube.com/watch?v=LRt11ytcU7o&spfreload=10

22 Nomex® https://www.youtube.com/watch?v=070nqVuSLcg

23 Nomex®

24 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 ▪ https://www.youtube.com/watch?v=6x59iN4KMz4 https://www.youtube.com/watch?v=6x59iN4KMz4

25 Bibliographie (fondements scientifiques) ▪ http://www.faidherbe.org/site/cours/dupuis/amides.htm http://www.faidherbe.org/site/cours/dupuis/amides.htm ▪ http://gfev.univ-tln.fr/LIC_CHIM/AROMAT/AROMATICITE.html http://gfev.univ-tln.fr/LIC_CHIM/AROMAT/AROMATICITE.html ▪ http://www2.cnrs.fr/presse/thema/209.htm http://www2.cnrs.fr/presse/thema/209.htm ▪ http://www.orgapolym.com/pdf/cahier2/stereo_geometrique.pdf http://www.orgapolym.com/pdf/cahier2/stereo_geometrique.pdf ▪ http://culturesciences.chimie.ens.fr/node/1303 http://culturesciences.chimie.ens.fr/node/1303 ▪ https://www.aisc.org/DynamicTaxonomyFAQs.aspx?id=1996 https://www.aisc.org/DynamicTaxonomyFAQs.aspx?id=1996

26 Bibliographie (Kevlar®) ▪ http://www.dupont.com/products-and-services/fabrics-fibers- nonwovens/fibers/articles/kevlar-properties.html http://www.dupont.com/products-and-services/fabrics-fibers- nonwovens/fibers/articles/kevlar-properties.html ▪ http://www.dupont.com/products-and-services/personal-protective- equipment/body-armor/uses-and-applications/military-helmets.html http://www.dupont.com/products-and-services/personal-protective- equipment/body-armor/uses-and-applications/military-helmets.html ▪ http://www.dupont.com/products-and-services/personal-protective- equipment/body-armor/uses-and-applications/military-body-armor.html http://www.dupont.com/products-and-services/personal-protective- equipment/body-armor/uses-and-applications/military-body-armor.html ▪ http://www.dupont.com/products-and-services/personal-protective- equipment/thermal-protective/uses-and-applications/firefigher-turnout- gear.html http://www.dupont.com/products-and-services/personal-protective- equipment/thermal-protective/uses-and-applications/firefigher-turnout- gear.html ▪ http://www.dupont.com/products-and-services/personal-protective- equipment/vehicle-armor/uses-and-applications/vehicle-armor.html http://www.dupont.com/products-and-services/personal-protective- equipment/vehicle-armor/uses-and-applications/vehicle-armor.html

27 Bibliographie (Nomex®) ▪ http://www.dupont.com/products-and-services/personal-protective- equipment/thermal-protective/brands/nomex/products/nomex-iii- a.html http://www.dupont.com/products-and-services/personal-protective- equipment/thermal-protective/brands/nomex/products/nomex-iii- a.html ▪ http://www.nakedwhiz.com/gasketsafety/nomextechnicalguide.pdf http://www.nakedwhiz.com/gasketsafety/nomextechnicalguide.pdf