بررسي تأثير نرم كننده پرانرژي مايع يوني بر پايه ايميدازوليوم بر خواص حرارتي نيتروسلولز

در اين مقاله به بررسي تأثير يك نمونه نرم كننده پرانرژي مايع يوني بر پايه ايميدازوليوم (ILP) بر سينتيك تخريب نيتروسلولز كه جز اصلي پيشرانه هاي هاي جامد دوپايه مي باشد پرداخته مي شود. جهت مقايسه و ارزيابي بهتر، نرم كننده دي اتيل فتالات كه ساختاري شبيه به اين تركيب دارد نيز مورد ارزيابي قرار گرفت. براي بررسي انرژتيك بودن نرم كننده مايع يوني، نرم كننده هاي ILP و DEP مورد آزمون آنتالپي احتراق قرار گرفتند كه آنتالپي احتراق براي آنها به ترتيب برابر با cal/g 1±7269 و cal/g 1±5468 بود. در ادامه از تركيب نيتروسلولز خالص و هچنين نيتروسلولز آميخته با 20 درصد وزني از نرم كننده هاي مايع يوني پرانرژي و DEP در سرعت هاي حرارت دهي مختلف مورد آزمون وزن سنجي حرارتي قرار گرفتند. براي بررسي سازگاري نرم كننده هاي مورد استفاده در اين پژوهش از آناليزهاي حرارتي (DSC) استفاده شد. نتايج حاصل از آزمون هاي DSC براي مخلوط هاي 20 درصد از نرم كننده و نيتروسلولز نشان داد كه NC با نرم كننده هاي DEP و ILP سازگاري خوبي داشته و نرم كننده ILP اثر نرم كنندگي بهتري را دارد چرا كه دماي شيشه اي توسط اين تركيب كاهش بيشتري داشت. با استفاده از روش هاي سينتيكي كسينجر، استارينك و فلين-وال اوزاوا (OFW)، انرژي فعالسازي، ثابت سرعت واكنش، پارامترهاي ترموديناميكي و ساير پارامترهاي حرارتي نمونه هاي نيتروسلولز خالص با محتواي نيتروژن 12 % و نمونه هاي آميزه نيتروسلولز با 20 درصد وزني از DEP و ILP نيز محاسبه و با يكديگر مقايسه شد. نتايج محاسبه شده به روش هاي مختلف تطابق خوبي با يكديگر داشتند. نتايج حاصل از محاسبات نشان داد كه نرم كننده ILP تغيير زيادي در كاهش دماي بحراني انفجار حرارتي ايجاد نكرده است. انرژي فعال سازي آغاز تخريب (α=0.5) با استفاده از روش اوزاوا فلين وال براي نيتروسلولز خالص kJ/mol 145.62، براي آميزه NC-DEP برابر با kJ/mol 139.09و براي آميزه NC-ILP برابر با kJ/mol 119.36 بود.