مقايسه خواص پيشرانه هاي جامد مركب بر پايه HTPB و NHTPB/HTPB

Properties Comparison of Composite Solid Propellants Based on HTPB and NHTPB/HTPB

پلي بوتادي ان با انتهاي هيدروكسيل (HTPB) رايج ترين بايندر مورد استفاده در پيشرانه هاي جامد مركب مي باشد اما به دليل غيرپرانرژي بودن، به لحاظ عملكردي صرفا يك جرم مرده محسوب مي شود؛ بنابراين جايگزيني HTPB با يك پليمر پرانرژي احساس مي شود. در اين پژوهش، از رزين پلي بوتادي ان نيترودار شده با انتهاي هيدروكسيل (NHTPB) با ميزان نيتراسيون 2/12% به همراه رزين HTPB به عنوان بايندر بهره گرفته شد. بدين ترتيب، فرمولاسيون پايه پيشرانه HTPB (HB) تهيه شد و به عنوان نمونه شاهد، با دو فرمولاسيون پخت شده ديگر يعني فرمولاسيون پيشرانه با نسبت 5% NHTPB به 95% HTPB (NH5) و فرمولاسيون پيشرانه با نسبت 10% NHTPB به 90% HTPB (NH10) از لحاظ خواص فيزيكي-مكانيكي، نرخ سوزش و حساسيت مقايسه شد. نتايج نشان داد كه با افزايش ميزان NHTPB به HTPB از 5% به 10%، مدول يانگ، نرخ سوزش و حساسيت به ضربه و اصطكاك نسبت به پيشرانه شاهد افزايش و دانسيته اتصالات عرضي، ميزان سختي و تنش بيشينه كاهش يافت

Hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB) is the most commonly used binder in composite solid propellants. However, due to its non-energetic characteristic, it is recognized as a dead weight in practice. Therefore, replacing HTPB with an energetic polymer is essential. In this research, nitrated hydroxyl terminated polybutadiene resin (NHTPB) with 12.2% nitration rate, in combination with HTPB resin was used as binder. Thus, the HTPB propellant base formulation (HB) was prepared as a reference sample and its physical-mechanical properties, burning rate, and sensitivity were compared with two other cured formulations: the propellant formulation with binder ratio of 5% NHTPB and 95% HTPB (NH5) and the other with binder ratio of 10% NHTPB and 90% HTPB (NH 10). The results showed that, with increasing NHTPB to HTPB ratio from 5% to 10%, Young's modulus, burning rate, impact, and friction sensitivities were increased in comparison to reference propellant. In addition, the cross-linking density, hardness, and tension were decreased