مدل سازي و مطالعه تجربي نفوذ نرم كننده ها در پيشرانه هاي جامد مركب

در مقاله حاضر، ضريب نفوذ و ميزان مهاجرت نرم‌كننده‌هاي دي‌اكتيل‌سباسات (DOS) و دي‌اكتيل‌فتالات (DOP) در سطح مشترك عايق و پيشرانه و همچنين در فواصل مختلف از سطح مشترك در پيشرانه مركب جامد بر پايه HTPB/AP مدل‌سازي شد و به روش تجربي بررسي گرديد. نمونه پيشرانه و عايق لاستيك نيتريل – بوتادي‌ان (NBR) به ترتيب حاوي نرم‌كننده DOS و DOP جهت بررسي پديده نفوذ نرم‌كننده‌ها به كار‌گيري شد. از يك برنامه كامپيوتري جهت مد‌ل‌سازي و شبيه‌سازي فرايند نفوذ استفاده گرديد. علاوه بر اين نتايج حاصل از شبيه‌سازي با نتايج به دست آمده از آناليزهاي كروماتوگرافي گازي (GC) مقايسه شد. هم‌چنين تاثير نفوذ نرم‌كننده‌ها در نمونه‌هاي قرار داده شده در دماي?C80 و دماي محيط به وسيله آزمون‌هاي سختي سنجي Shore A مورد بررسي قرار گرفت. بعلاوه تصوير‌برداري از سطح نمونه‌ها توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) انجام گرديد. نتايج تجربي حاكي از كاهش غلظت نرم‌كننده با افزايش زمان و دما مي‌باشد، به طوري كه ميزان غلظت نرم‌كننده DOS‌ در لايه L1 پيشرانه از مقدار 45/2% اوليه به 83/1% بعد از گذشت 31 روز ذخيره‌سازي در دماي ?C80 كاهش پيدا كرد. اين روند در لايه‌هاي ديگر و در دماي ?C60 و دماي محيط نيز به همين صورت اما با نرخ كمتر مي‌باشد. سختي نمونه‌ها نيز با گذشت زمان در دماي محيط افزايش و در دماهاي بالا كاهش پيدا كرد. نتايج مدل‌سازي سازگاري مناسبي با نتايج تجربي دارد.

In this paper, diffusion and migration of Dioctyl sebacate (DOS) and Dioctyl phthalate (DOP) plasticizers at the interface of propellant and insulation as well as different distances from the interface in composite solid propellant based on HTPB / AP have been investigated by modeling and experimental methods. Solid composite propellant and Nitrile Butadiene Rubber (NBR) insulation containing DOS and DOP plasticizers were used respectively to investigate the plasticizer diffusion phenomenon. A computer program was used to modeling and simulation process. In addition, the results of the simulation and results obtained from the analysis by gas chromatography (GC) were compared. The aged samples at ambient temperature and 80 ?C were examined by Shore A hardness tests. Furthermore, the scanning electron microscopy (SEM) was used to imaging the sample surfaces. Experimental results show that the concentration of plasticizer with time and temperature were decreased. So that the concentration of DOS plasticizer in L1 layer of propellant was reduced from 2.45% to 1.83% after 31 days of storage at 80 ?C. The trend in other layers at ambient temperature and 60 ?C were the same but with a lower rate. The hardness of samples was increased with time at room temperature and was dropped at higher temperatures. Modeling results have good compatibility with the experimental results.