بررسي خواص مكانيكي و ضربه ويژه پيشرانه جامد مركب بر پايه آميزه HTPB/PEG و نرم كننده بوتيل ننا

Investigation of Mechanical Properties and Specific Impulse of Composite Solid Propellant Based on HTPB/PEG Blend and BuNENA Plasticizer

استفاده از تركيبات انرژي زا، به عنوان بايندر يا نرم كننده در فرمولاسيون پيشرانه جامد، از جمله روش هاي افزايش ضربه ويژه است. پلي بوتادين با گروه هاي انتهايي هيدروكسي (HTPB) يكي از پيش-پليمرهايي است كه به طور ويژه، جهت استفاده به عنوان بايندر در پيشرانه، سنتز شده است. وارد كردن PEG در زنجيره هاي HTPB باعث افزايش قطبيت بايندر شده و مانع از مهاجرت نرم كننده قطبي مثل بوتيل ننا مي شود. در اين مطالعه، ابتدا الاستورهاي آميزه HTPB/PEG تهيه شد و خواص مكانيكي و حرارتي آنها مورد بررسي قرار گرفت. در ادامه، پيشرانه هاي بر پايه HTPB/PEG تهيه گرديد و خواص مكانيكي آنها با پيشرانه تهيه شده از بايندر HTPB مقايسه شد. وارد كردن PEG به بايندر، باعث افزايش تنش و كشش پيشرانه شده و همچنين موجب مثبت تر شدن موارنه اكسيژن آن مي شود. افزايش بوتيل ننا به پيشرانه داراي 75% بار جامد، ضربه ويژه تيوري و نيمه تجربي را به ترتيب معادل 7.9s و 6.9s افزايش مي دهد.

A way to increase the specific impulse of solid propellants is using the energetic components such as energetic binder or energetic plasticizer in the propellant formulations. Hydroxy terminated poly butadiene (HTPB) is the one of pre-polymer which was specifically synthesized for its use as a binder in propellant. Incorporating PEG into HTPB chains increases the polarity of binder. In this study, in the first step, elastomers of HTPB/PEG blend are prepared and their mechanical and thermal properties are investigated. Then, the propellant based-on HTPB/PEG blend was prepared and its mechanical properties were compared to the propellant based-on HTPB binder. Incorporation of PEG into the binder, increases the stress and elongation of the propellant and also, influences its oxygen balance. In the solid propellant with 75% solid loading, theoretical and semi empirical specific impulse were increased to 7.9s and 6.9 respectively, by the addition of BuNENA.