بررسی مکانیسم‌های پخت گلیسیدیل آزید پلیمر(GAP) با عامل پخت عاری از ایزوسیانات BPS و پیشرانه بر پایه آن

نوع مقاله: تالیفی

نویسندگان

1 دانشگاه جامع امام حسین (ع) - دانشکده و پژوهشکده فنی و مهندسی - گروه منهندسی شیمی

2 تهران- دانشگاه جامع امام حسین(ع)-دانشکده و پ‍‍‍‍‍‍ژوهشکده فنی و مهندسی– گروه مهندسی شیمی

چکیده

بایندر گلیسیدیل آزید پلیمر(GAP) یکی از بایندرهای پرانرژی بالقوه برای استفاده در پیشرانه‌های جامد مرکب پرانرژی آینده است. بایندر پلیمری پرانرژی غیر حساس یکی از اجزاء مهم پر انرژی در فرمولاسیون‌های پیشرانه‌های جامد مرکب پرانرژی می‌باشد. بایندرهای پلیمری مورد استفاده در پیشرانه‌های جامد مرکب، معمولاً الاستومرهای پلی‌اورتان شبکه‌ای شده می‌باشند که ماتریس اتصال را برای اجزاء جامد فرمولاسیون مانند اکسید کننده‌ها و سوخت‌های فلزی به همراه نرم‌کننده و سایر افزودنی‌ها با مقادیر کم را فراهم می‌کنند. خواص پرانرژی بایندر ناشی از گروه‌های آزیدو است که در شرایط احتراق تجزیه شده و تبدیل به گاز نیتروژن می‌شود. در مقاله حاضر مکانیسم پخت GAP با عوامل پخت ایزوسیاناتی و غیر ایزوسیاناتی بررسی شده است. مطالعات ما نشان داد که نمونه‌های پخت شده با عوامل پخت ایزوسیاناتی و غیر ایزوسیاناتی استحکام کششی و ازدیاد طول مطلوبی دارند اما زمان پخت متناسب با نوع عامل پخت بکار رفته تغییر می‌کند. GAP پخت شده با عامل پخت ایزوسیاناتی در حین نگهداری، پیشرفت ترک نشان داد، درصورتیکه نمونه GAP پخت شده با عامل پخت عاری از ایزوسیانات (BPS)، پخت بهتر و بدون هرگونه حفره و حباب در حین نگهداری بدست آمد.
کلمات کلیدی: عوامل پخت، ایزوسیانات‌ها، پروپارژیل سوکسینات، گلیسیدیل آزید پلیمر، آمونیوم‌دی‌نیترامید، پیشرانه سبز، عاری از ایزوسیانات.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Glycidyl Azide Polymer (GAP) Curing Mechanisms by BPS Isocyanate-Free Curing Agents and propellant based on

نویسنده [English]

  • Nasser Karimi 2
2 Chemical Engineering Departement, Faculty of Engineering, Comprehensive University of Imam Hossein, Tehran, Iran
چکیده [English]

Glycidyl Azide Polymer (GAP) is one of the most potential energetic binders for future high energy composite solid propellants. An energetic insensitive polymeric binder is one of the important ingredients in energetic composite propellants formulations. The polymeric binders used in composite solid propellants are typically cross linked polyurethane elastomeric networks that provide a binding matrix for solids such as oxidizers and metal fuels with a plasticizer and other minor additives. The energetic properties of the binder are due to the azido groups which are decomposed under combustion conditions and convert to nitrogen gas. In the present paper, the mechanisms of GAP curing by isocyanate and isocyanate-free curing agents have been investigated. Our studies showed that the samples curing with isocyanate and isocyanate-free curing agents has a good tensile strength and elongation but the curing time varies depending on the type of curing agent used. GAP curing with isocyanate curing agent during storage showed improved cracking, whereas GAP sample cooked with isocyanate-free curing agent (BPS) achieved better curing without any cavities and bubbles during storage.
Keywords: Curing Agents, Isocyanates, Propargyl Succinate, Glycidyl Azide Polymer, Ammonium dinitramide, Green propellant, Isocyanate-Free.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Curing Agents
  • Isocyanates
  • Propargyl Succinate
  • Glycidyl Azide Polymer
  • Ammonium dinitramide