بررسي انواع رزين پلي بوتادي ان با انتهاي پرانرژي نیترا تدار شده (HTPB) هيدروکسيل و خواص پيشرانه جامد مرکب بر پايه آن
الموضوعات :
عباس کبریت چی
1
(دانشگاه جامع امام حسین (ع))
الکلمات المفتاحية: HTPBپرانرژي HTPBنیترات دار شده NHTPB سنتز پيشرانه جامد مرکب و خواص پيشرانه جامد مرکب,
ملخص المقالة :
علي رغم برخورداري از خواص (HTPB) پلي بوتا دي ان با انتهاي هيدروکسيل فيزيکي و مکانيکي مناسب، رزينی خنثي به شمار مي رود که به دليل پايين بودن انرژي کل خروجي ترکيب، منجر به کاهش کارايي سامانه موشکي مي شود. هدف ما در اين پژوهش يافتن فرمول بندی است که بتواند انرژي کل خروجي ترکيب را بالا ببرد بدون آن که منجر به کاهش کارايي آن بشود. موثرترين روش، به کار بردن پیونددهنده هاي پرانرژي است که در ساخت مواد منفجره کارامد و پيشرانه هاي موشکي پيشرفته کاربرد دارد. يک روش محتمل، افزودن گروه هاي عاملي پرانرژي است که منجر به افزايش آنتالپي تشکيل فرمول بندی و بهبود موازنه HTPB به HTPB کل اکسيژن مي شود. در اين پژوهش ابتدا روش سنتز و خواص انواع رزين پرانرژي نیترات دار شده بيان مي شود و سپس خواص پيشرانه بر پايه آن مورد نیترات دار شده مي تواند در HTPB بررسي قرار م يگيرد. نتايج نشان مي دهد که مسير انبوه سازي مقياس توليد و ارزيابي با همکاري صنعت قرار بگيرد، چراکه اين ماده از طريق مواد اوليه کم هزينه به راحتي در مقياس بزرگ قابل توليد است و خواص مطلوبي را براي استفاده به عنوان پیونددهنده در فرمو لبندی هاي پيشرانه با عملکرد بالا و آسيب پذيري پايين نشان مي دهد.
1. Sankar R.M., Roy T.K. and Jana T., “Functionalization of Terminal Carbon Atoms of Hydroxyl Terminated Polybutadiene by Polyazido Nitrogen Rich Molecules”, Bulletin of Materials Science, 34, 745-754,2011.
2. Zhou Y., Long, X.P. and Zeng Q.X. “Simulation Studies of the Interfaces of Incompatible Glycidyl Azide P-olymer/hydroxyl‐terminated Polybutadiene Blends by Dissipative Particle Dynamics. I. The Effect of Block Copolymers and Plasticizers”, Journal of Applied Polymer Science, 125, 1530-1537, 2012.
3. Cappello M., Lamia, P., Mura C., Polacco G. and Filippi S., “Azidated Ether-Butadiene-Ether Block Copolymers as Binders for Solid Propellants”, Journal of Energetic Materials, 34,318-341,2016.
4. Toosi F., Shaghayeghi, Mansour Shahidzadeh M, and Ramezanzadeh B., “An Investigation of the Effects of Pre-polymer Functionality on the Curing Behavior and Mechanical Properties of HTPB-based Polyurethane ” Journal of Industrial and Engineering Chemistry,24,166-173, 2015.
5.Agrawal J.P. and Hodgson R., Organic Chemistry of Explosives, John Wiley & Sons, 2007.
6. Provatas, A., “Formulation and Performance Studies of Polymer Bonded Explosives (PBX) Containing Energetic Binder Systems. Part 1 (No. DSTO-TR-1397)”. Defence Science and Technology Organisation Edinburgh (Australla) Weapons Systems Div, 2003.
7. Colclough M.E. and Paul N.C., “Nitrated Hydroxy-terminated Polybutadiene: Synthesis and Properties” In ACS Symposium Series, Washington, DC: American Chemical Society, 623, 97-103, 1974.
8. Millar R.W., Colclough M.E., Golding P., Honey P.J., Paul N.C., Sanderson A.J., Stewart M.J., Volk F. and Thomson B.J., “New Synthesis Routes for Energetic Materials Using Dinitrogen Pentoxide [and discussion] ”, Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 339,305-319, 1992.
9. Mura Claudi., Fruci F., Lamia P., Cappello M., “Synthesis of GAP and PAMMO Homopolymers from Mesylate Polymeric Precursors”, Journal of Energetic Materials, 34, 216-233, 2016.
10. Ang H.G., and Pisharath S., Energetic Polymers. John Wiley & Sons, 2012.
11. Pant C.S., Mada S.S., Mehilal Banerjee S., and Khanna P.K., “Synthesis of Azide-Functionalized Hydroxyl-Terminated Polybutadiene”, Journal of Energetic Materials, 34, 440-449, 2016.
12. Agrawal J.P., High Energy Materials: Propellants, Explosives and Pyrotechnics. John Wiley & Sons, 2010.
13. Wang Q., Wang L., Zhang X. and Mi Z., “Thermal Stability and Kinetic of Decomposition of Nitrated HTPB”, Journal of hazardous materials, 172, 1659-1664, 2009.
14. Abdullah M., Gholamian F. and Zarei A.R. “Investigation of Composite Solid Propellants Based on Nitrated Hydroxyl-Terminated Polybutadiene Binder”, Journal of Propulsion and Power, 30,.862-864, 2014.
15. Florczak B., Bogusz R., Skupiński W., Chmielarek, M. and Dzik, A., “Study of the Effect of Nitrated Hydroxyl-terminated Polybutadiene (NITRATED-HTPB) on the Properties of Heterogeneous Rocket Propellants”, Central European Journal of Energetic Materials, 12, 2015.
16. Shekhar Pant C., Santosh M.S., Banerjee S. and Khanna P.K., “Single Step Synthesis of Nitro-Functionalized Hydroxyl-Terminated Polybutadiene. Propellants, Explosives”, Pyrotechnics, 38, 748-753, 2013.
17. Abusaidi H., Ghaieni H.R., Pourmortazavi S.M. and Motamed-Shariati S.H., “Effect of Nitro Content on Thermal Stability and Decomposition Kinetics of Nitro-HTPB”, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 124, 935-941, 2016.
18. قايني حميدرضا، ابوسعيدي هادي و معتمدشريعتي سيدهادي،"بهينه سازي متغیرهاي موثر بر سنتز Nitro-HTPB". مجله علمي-پژوهشي موادپرانرژي، سال دهم، شماره 2، شماره پياپي 26، تابستان 94: ص74-65.
19. Shankar R.M., Roy T.K. and Jana T., “Terminal Functionalized Hydroxyl-terminated Polybutadiene: An Energetic Binder for Propellant”, Journal of applied polymer science, 114, 732-741, 2009.
20. Abdullah M., Gholamian F., and Zarei A. R., “Performance Analysis of Composite Propellant Based on HTPB–DNCB”, Journal of Propulsion and Power, 30. 526-528, 2014.
