سنتز و فرمولاسيون سيستم بايندر- نرم‌كننده NHTPB-NPB و بررسي خواص عملكردي آن در PBXN-109 اصلاح ‌شده

Synthesis and Formulation of NHTPB-NPB Binder-Plasticizer and Investigation of its Performanc Properties in Modifide PBXN-109

در اين تحقيق نيتراسيون پلي بوتادي­ان (PB) با وزن مولكولي پايين، از طريق يك روش معمول و ارزان انجام شد. محصول NPB (نيترو پلي بوتادي­ان) توسط تكنيك­هاي FT-IR، 1H-NMR، GPC، TGA، DSC و ... مورد بررسي قرار گرفت. سپس نرم­كننده پليمري پرانرژي NPB به همراه بايندر پلي بوتادي­ان نيتره­شده و خاتمه­يافته با هيدروكسيل (NHTPB) به ترتيب جايگزين نرم­كننده خنثي دي اكتيل آديپات (DOA) و بايندر پلي بوتادي­ان خاتمه­يافته با هيدروكسيل (HTPB) در PBXN-109 شدند و فرمولاسيون جديد با سيستم بايندر پرانرژي، با نام PBXN-109EB تهيه شد. دانسيته، سختي، پايداري در خلاء، خواص مكانيكي، ويسكوزيته، دماي انتقال شيشه­اي (Tg)، حساسيت و خواص عملكردي PBXN-109EB نسبت به PBXN-109 استاندارد مقايسه شد. نتايج نشان داد كه PBX جديد نه تنها الزامات PBXN-109 را دارد، بلكه خواص عملكردي بهينه شده­اي را در سرعت، فشار، ايمپالس و پارامترهاي ظاهري انفجار دارد. بنابراين سيستم بايندر NHTPB/NPB (بايندر/ نرم­كننده) مي­تواند به عنوان يك سيستم بايندر پرانرژي جديد در مواد منفجره پليمري با عملكرد بالا به كار گرفته شود.

In this work, nitration of low molecular weight polybutadiene (PB) by a convenient and inexpensive procedure has been investigated. The NPB product (Nitropolybutadiene) was characterized by FT-IR, 1H-NMR, GPC, TGA, DSC etc. Then NPB energetic polymer plasticizer and nitro-hydroxyl terminated polybutadiene (NHTPB) binder have been replaced with dioctyl adiphate (DOA) inert plasticizer and HTPB binder in PBXN-109, respectively and the new formulation was prepared with energetic binder system as named PBXN-109EB. Density, hardness, vacuum stability, mechanical property, viscosity, glass transition temperatures (Tg), sensitiveness and performance properties of PBXN-109EB were compared to standard PBXN-109. The results show that new PBX not only has all requirements of PBXN-109, but also has enhanced performance properties in velocity, blast pressure, impulse and visual parameters of explosion. So NHTPB/NPB binder system (binder/plasticizer) can be used as a new energetic binder system in high performance polymer bonded explosives.