روش‌ تهيه پليمر پرانرژي پلي‌گليسيديل نيترات و خواص پيشرانه‌ جامد كامپوزيتي برپايه آن

در تلاش براي افزايش انرژي فرمول‌بندي‌هاي پيشرانه و مواد منفجره، محمل‌هاي پرانرژي مختلف بررسي شده‌اند. پيش‌پليمر نيترات استري، پلي‌گليسيديل نيترات (PGN)، پيش‌پليمر پرانرژي است كه به‌عنوان محمل در فرمول‌بندي‌هاي پيشرانه و مواد منفجره به‌كار مي‌رود. PGN پرانرژي‌ترين پليمر در بين محمل‌هاي پرانرژي است. سه مرحله تهيه PGN از گليسرول، نيتروداركردن، حلقه‌اي‌شدن و پليمرشدن هستند. گليسرول محصول جانبي صنعت زيست‌ديزل است كه پيش از استفاده به‌عنوان واكنشگر نياز به خالص‌سازي دارد. در اين مقاله، روش‌هاي مختلف تهيه PGN بررسي و روش‌هاي بهينه توضيح داده شده‌اند. سازگاري PGN با مواد پرانرژي در پيشرانه‌ها يا مواد منفجره مهم‌ترين ويژگي بارز آن در كاربردهاي عملي است. PGN با نرم‌كننده‌هاي پرانرژي سازگار است. از اين رو، بيشترين كاهش دماي انتقال شيشه‌اي (Tg) با افزودن نرم‌كننده پرانرژي BuNENA و بيشترين افزايش در رفتار جريان (كاهش گرانروي) با افزودن نرم‌كننده پرانرژي DEGDN مشاهده شده است. PGN پخت شده به خاطر نزديكي گروه‌هاي هيدروكسيل انتهايي پليمر به گروه‌هاي نيترات استر در دماي محيط متحمل خودتجزيه يا واپخت (به‌دليل شكستگي زنجير) مي‌شود. كارهاي پژوهشي پيشين نشان داده است كه موثرترين راه حذف واپخت PGN اصلاح گروه انتهايي آن با پتاسيم كربنات است. در اين مقاله، فرمول‌بندي‌هاي مختلف از پيشرانه‌هاي برپايه PGN بررسي و برتري‌هاي خواص احتراقي، بالستيكي و مكانيكي آن در مقايسه با پيشرانه‌هاي متداول بيان شده است. در نهايت فرمول‌بندي، نحوه اختلاط و روش تهيه پيشرانه مطلوب برپايه PGN ارائه شده است.