آلياژ پلي (وينيل فروسن) /پلي بوتادي ان خاتمه يافته با هيدروكسيل (PVF/HTPB) به عنوان كاتاليست: تهيه،شناسايي و مقايسه

Poly(Vinyl Ferrocene)/Hydroxyl Terminated Polybutadiene (PVF/HTPB) Blend as a Catalyst: Preparation, Characterization, and Comparison

موضوع تحقيق در ميان كاتاليست هاي نرخ سوزش (BRCs) در كامپوزيت هاي پرانرژي، كاتاليست هاي بر پايه فروسني عملكرد بهتري داشته ولي داراي مشكلاتي همچون فراريت است. از اين رو استفاده از مشتقات فروسني با هدف سازگارگردن با پيش پليمر پلي بوتادي ان خاتمه يافته با هيدروكسيل (HTPB) اخيرا در پژوهش هاي مرتبط با اين حوزه مورد توجه قرار گرفته است. روش تحقيق در اين پژوهش در بخش اول، مونومر وينيل فروسن (VFM) در سه شرايط مختلف با و بدون بنزوييل پراكسايد (BPO) به عنوان آغازگر و با درصدهاي مختلف مونومر وينيل فروسن) در حضور HTPB، به صورت درجا پليمريزه شده تا پلي (وينيل فروسن) (PVF) تهيه گردد. سپس، آلياژهاي PVF/HTPB حاصل با استفاده از آزمون هاي FT-IR، 1H NMR و GPC شناسايي شدند. در بخش دوم اين پژوهش، كامپوزيت هاي پرانرژي حاوي آلياژ PVF/HTPB تهيه و خواص حرارتي آن ها توسط آزمون TGA با كامپوزيت هاي پرانرژي حاوي كاتاليست هاي رايج مقايسه شد. نتايج اصلي نتايج GPC نشان داد كه پيك اصلي بزرگ تر و پهن تر شده است كه به علت افزايش ميزان متوسط وزن مولكولي در آلياژ PVF/HTPB باشد. نتايج حاصل از مقايسه حرارتي نشان داد كه كامپوزيت هاي پرانرژي برپايه آلياژ PVF/HTPB نسبت به كاتاليست هاي مرسوم عملكرد بهتري داشته و دماي تجزيه آمونيوم پركلرات (AP) را بيشتر كاهش داده است. آلياژ PVF/HTPB به عنوان يك كاتاليست نرخ سوزش در كامپوزيت هاي پرانرژي عمل مي كند به نحوي كه به رفع مشكل مهاجرت نيز به سبب آلياژسازي درجا VFM به HTPB كمك نمايد.

Research Subject: Among the burning rate catalysts (BRCs), ferrocene- based ones have shown better performance; but show volatility problem. Therefore, the use of ferrocene derivatives in order to make compatible with hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB) prepolymer, is a novel trend which is recently interested in the related researches. Research Approach: In this research, at first, vinyl ferrocene monomer (VFM) were in-situ homopolymerized to prepare poly(vinyl ferrocene) (PVF) in the presence of hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB) prepolymer at three different conditions (with and without BPO as initiator and different amounts of VFM). Then, blend of PVF/HTPB were characterized using FT-IR, 1HNMR and GPC analyzes. In the second part, energetic composites containing PVF/HTPB blend were prepared and thermal properties of prepared samples investigated and compared with energetic composites containing conventional catalysts using TGA. Main Results: The GPC results showed that the main peak was larger and wider due to the increase in the average molecular weight of PVF/ HTPB blend. Comparison of thermal analysis showed that energetic composites based on PVF/HTPB blend catalyst perform better than common catalysts and more reduces the AP decomposition temperature. PVF/HTPB blend act as a potential BRC in energetic composites in which migration problem reduce due to in-situ blending of VFM to HTPB.