بهينه سازي پارامترهاي موثر بر سنتز Nitro-HTPB

Optimization of the Effective Parameters on the Synthesis of Nitro-HTPB

نيترو دار كردن آلكن ها به دليل ماهيت غيراشباع آن ها و قابليت سنتز گستره وسيعي از تركيبات C-نيترو آليفاتيك از اهميت ويژه اي در حوزه مواد پرانرژي برخوردار است. با توجه به اهميت سنتز اين تركيبات، استفاده از واكنشگر نيتريل يديد به عنوان روشي ملايم، ارزان و بي‌خطر جهت نيترو عامل دار كردن HTPB به عنوان يك پيش پليمر غيراشباع در اين مقاله موردمطالعه قرار گرفت. جهت بهينه‌سازي شرايط واكنش، پارامترهاي موثر بر سنتز Nitro-HTPB از قبيل مقدار واكنشگر، مقدار حلال، دما و زمان واكنش موردبررسي قرار گرفت و تاثير هر يك از پارامترهاي مذكور بر ميزان نيتره شدن و راندمان محصولات بررسي شد. مشاهده شد كه پارامتر حلال از نظر كميت و كيفيت آن تاثير بسزايي در راندمان محصول دارد. در اين راستا مدت زمان 24 ساعت و دماي محيط به عنوان شرايط بهينه در اين واكنش در نظر گرفته شدند. درنهايت جهت مطالعه تاثير محتواي نيترو بر فرايند رفتار حرارتي محصولات از روش وزن سنجي حرارتي (DSC) بهره گرفته شد. مشاهده شد كه با افزايش محتواي نيتروي محصولات، گرماي حاصل از تجزيه افزايش و پايداري حرارتي كاهش مي يابد.

Nitro functionalization of alkenes has particular importance in the field of energetic materials due to unsaturated nature and the ability to synthesize a wide range of C-nitro aliphatic compounds. Considering the importance of these compounds, the use of nitrile iodide as a mild, inexpensive and safe reagent to nitro functionalization of HTPB as an unsaturated prepolymer was studied in this paper. In order to optimization of the effective parameters on the synthesis of Nitro-HTPB, the proportional amounts of reactant, amount of solvent, temperature and reaction time were investigated and the effect of these parameters on the efficiency of nitro functionalized products was evaluated. It was observed that the kind and amount of solvent have a significant impact on the quality of product. In this regard, 24 hours of reaction time at room temperature were considered as optimal conditions. Finally, differential scanning calorimetry (DSC) method was used to study the effect of the amount of nitro group on the thermal behavior of the products. It was observed that by increasing the nitro group amount of products, thermal stability decreases and heat of decomposition increases.