سنتز و مشخصه يابي نرم كننده هاي پر انرژي نيترات استري سازگار با HTPB

Synthesis and Characterization of Energetic Nitrate Ester Plasticizers Compatible with HTPB

پلي بو تا دي ان با گروه هيدروكسيل انتهايي مهم‌ترين و پركاربردترين بايندر مورد استفاده در پيشرانه هاي كامپوزيت است. با اين ‌وجود، رزين HTPB يك پيش پليمر خنثي محسوب شده و با نرم كننده هاي پرانرژي متداول امتزاج‌پذير نيست. در اين تحقيق دو نوع نرم كننده پرانرژي نيترات استري، 2- اتيل هگزيل نيترات(2EHN) و 2- اتيل -2- بوتيل- 1،3 دي نيترات پروپان(EBDP)، با نسبت C /-ONO2 بزرگ ‌تر از 4 ، سنتز و با طيف‌سنجي FT-IR و 1H-NMR شناسايي شد. كارايي اين تركيبات به‌ عنوان نرم كننده انرژي زا، با اندازه گيري و محاسبه خواصي مانند دماي تجزيه شدن ، دماي احتراق، دماي انتقال شيشه اي و گرماي تشكيل نرم كننده بررسي شد. همچنين براي ارزيابي سازگاري نرم كننده ها با رزين HTPB ، از پارامتر حلاليت هانسن نرم كننده ها و همچنين اندازه گيري گرماي انتقال شيشه اي به روش كالريمتري پيمايشي تفاضلي (DSC) استفاده شد. مقدار كوچك پارامتر امتزاج‌پذيري (??) و حضور يك دماي انتقال شيشه اي درگرمانگاشت DSC ، مويد سازگاري نرم كننده ها در رزين HTPBاست. بعلاوه اندازه گيري گرانروي رزين HTPB در حضور درصدهاي مختلف وزني از نرم كننده، نشان داد كه مخلوط (1:1) دو نرم كننده بيشترين كاهش گرانروي را براي فرايند پذيري رزين HTPB فراهم مي كند.

Hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB) is the most important and versatile binder used in the formulation of composite solid propellant .However, HTPB is an inert binder and immiscible with traditional energetic plasticizers. In this research, two types of energetic plasticizer, 2-ethylhexyl nitrate (2EHN) and 2-ethyl-2-buthyl-1,3 dinitrate propane (EBDP), which have C /-ONO2 ratio greater than 4 are synthesized and characterized by FT-IR and 1H NMR. Performance of these compounds as energetic plasticizer have been investigated by measuring their heat of decomposition, heat of combustion, glass transition temperature and heat of formation. In addition, the compatibility of the selected plasticizers with HTPB, have been evaluated by calculation of Hansen solubility parameter and measurement of glass transition temperature (Tg) by differential scanning calorimeter (DSC). Low value of miscibility parameter (??) and appearance of a single glass transition Tg is a reason for miscibility of the plasticizer in HTPB and formation a homogeneous binder/plasticizer system. Furthermore, the viscosity measurement of resin in different weight percent of plasticizer have shown that the equal mixture of two plasticizers provide the best results for process ability of resin.