polimeri
I polimeri svolgono un ruolo importante di legante nei propellenti solidi e negli esplosivi plastici. Carburante, materiale ad alta energia o esplosivo viene disperso in una matrice polimerica, che lega insieme tutti gli ingredienti. Il gruppo più popolare di polimeri sono i leganti poliuretanici, che si basano sul prepolimero HTPB o sui suoi derivati. Il processo di produzione del propellente solido comprende la miscelazione di materiale energetico con prepolimero, agente reticolante e additivi come plastificanti, colata della miscela in uno stampo e reticolazione del prepolimero. Le proprietà fisico-chimiche desiderate del prodotto possono essere ottimizzate mediante un'attenta scelta degli ingredienti.
| NHTPB | |
| NHTPB è un derivato di HTPB che contiene gruppi di nitrati ad alta energia nella sua struttura.
Vantaggi: – La bassa viscosità dell'NHTPB lo rende un buon legante ad alta energia che, rispetto all'HTPB, permette l'introduzione di più solidi e una migliore miscibilità con altri ingredienti. – i propellenti contenenti NHTPB sono circa 3-5% più alti in energia di HTPB – NHTPB aumenta la temperatura di decomposizione del propellente – piccola aggiunta di NHTPB a HTPB, circa 2%, consente di migliorare le proprietà balistiche e di aumentare l'energia |
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| Entalpia di formazione | -442 kcal/mol |
| temperatura di decomposizione | 206°C |
| Temperatura di transizione del vetro | -58°C |
| Densità | 1,2 g/cm3 |
| Nitro HTPB | |
| Nitro-HTPB è un derivato di HTPB che contiene gruppi nitro ad alta energia nella sua struttura.
Vantaggi: – maggiore energia del polimero rispetto a HTPB – migliore miscibilità con plastificanti energetici – buone proprietà meccaniche – maggiore stabilità termica rispetto a NHTPB |
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| Entalpia di formazione | Nessun dato |
| temperatura di decomposizione | Nessun dato |
| Temperatura di transizione del vetro | -64°C |
| Densità | 1,25 g/cm3 |
| SPACCO | |
| La glicidilpoliazide è un polimero energetico che contiene nella sua struttura gruppi azidici. Viene utilizzato per aumentare il potere calorifico dei combustibili solidi.
Vantaggi: – bassa sensibilità agli stimoli termici e meccanici – alto contenuto energetico – bassa temperatura di transizione vetrosa – bassa viscosità e alta densità rispetto ad altri leganti – elevata compatibilità con vari ossidanti |
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| Entalpia di formazione | 27,86 kcal/mol |
| temperatura di decomposizione | 224°C |
| Temperatura di transizione del vetro | -121°C |
| Densità | 1,29 g/cm3 |
| Copolimeri a blocchi GAP – PB – GAP |
| I copolimeri a blocchi GAP – PB – GAP combinano i vantaggi di HTPB e GAP, fornendo un compromesso tra le proprietà meccaniche e l'energia del legante nei combustibili solidi.
Vantaggi: – Il segmento in gomma HTPB migliora le proprietà a bassa temperatura di GAP – lavorazione più semplice del copolimero rispetto a GAP – Il segmento GAP nel copolimero aumenta il contenuto energetico del legante – proprietà meccaniche migliorate |
Plastificanti
I plastificanti sono sostanze chimiche che vengono aggiunte ai polimeri e alla gomma per diminuire la viscosità, l'attrito e migliorare le proprietà meccaniche per quanto riguarda la plasticità. Vengono spesso applicati per ammorbidire materiali duri e fragili o per facilitare la lavorabilità del materiale. Tipicamente un plastificante è un liquido di bassa volatilità e alto punto di ebollizione.
I plastificanti sono ingredienti importanti nei propellenti solidi e negli esplosivi plastici, dove svolgono un duplice ruolo. La lavorabilità della miscela polimerica è facilitata, a causa della diminuzione della viscosità e le proprietà meccaniche sono migliorate per quanto riguarda il cambiamento della temperatura di transizione vetrosa e la riduzione della resistenza alla trazione. Questi aspetti consentono di fornire proprietà ottimali adatte allo stoccaggio, all'applicazione e al trasporto del prodotto finale.
| Diottil adipato | |
| Il diottil adipato è un plastificante applicato in molti settori dell'industria. È uno dei plastificanti più comuni utilizzati nella produzione di propellenti solidi. Le sue vantaggiose proprietà consentono di migliorare la processabilità e il pot life dei propellenti a base di HTPB oltre ad assicurare buone proprietà meccaniche del prodotto. Il diottil adipato è compatibile con molte gomme sintetiche e mostra una buona stabilità termica. | |
| Formula molecolare | |
| Peso molecolare | 370,6 g/mol |
| Numero CAS | 123-79-5 |
| Apparire | Liquido oleoso e incolore |
| Densità | 0,9268 g/cm3 |
| Viscosità | 13,7 cps |
| Punto di ebollizione | 417°C |
| Pressione del vapore | 2,4 mmHg |
| punto d'infiammabilità | 204,4°C |
| Indice di rifrazione | 1.4474 |
| Solubilità dell'acqua | no |
| Solubile in | alcoli, etere, acetone, la maggior parte dei solventi organici |
| isodecil pelargonato | |
| L'isodecil pelargonato è considerato uno dei migliori plastificanti nei propellenti solidi a base di HTPB. Presenta una viscosità notevolmente bassa ed è adatto per l'uso a basse temperature. L'applicazione di isodecil pelargonato migliora significativamente la lavorabilità delle miscele HTPB. | |
| Formula molecolare | |
| Peso molecolare | 298,5 g/mol |
| Numero CAS | 109-32-0 |
| Apparire | Liquido giallo chiaro |
| Densità | 0,862 g/cm3 |
| Viscosità | 6.2 cps |
| Punto di ebollizione | 340°C |
| Pressione del vapore | n / A |
| punto d'infiammabilità | 172°C |
| Indice di rifrazione | 1.4406 |
| Solubilità dell'acqua | trascurabile |
| Dietil ftalato | |
| Il dietil ftalato è un plastificante comune utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni tra cui plastica, lacche, agenti di rivestimento in gomma e propellenti per razzi solidi. | |
| Formula molecolare | |
| Peso molecolare | 222,24 g/mol |
| Numero CAS | 84-66-2 |
| Apparire | Liquido incolore e oleoso |
| Densità | 1,11 g/cm3 |
| Viscosità | 11 cps |
| Punto di ebollizione | 295°C |
| Pressione del vapore | 0,002 mmHg (25°C) |
| punto d'infiammabilità | 161,1°C |
| Indice di rifrazione | 1.5000 |
| Solubilità dell'acqua | 1,08 g/l |
| Dibutilftalato | |
| Il dibutilftalato è un plastificante utilizzato in resine e polimeri, in particolare PVC, nonché in inchiostri da stampa, adesivi, rivestimenti, lubrificanti, antischiuma e propellenti solidi. | |
| Formula molecolare | |
| Peso molecolare | 278 g/mol |
| Numero CAS | 84-74-2 |
| Apparire | Liquido incolore e oleoso |
| Densità | 1,05 g/cm3 |
| Viscosità | 18,8 cP |
| Punto di ebollizione | 340°C |
| Pressione del vapore | 0,00007 mmHg (20 °C) |
| punto d'infiammabilità | 157°C |
| Indice di rifrazione | 1,4900 |
| Solubilità dell'acqua | 13,5 mg/L |
| Diottil Sebacato | |
| Dioctyl sebacate è un plastificante, che mostra un'eccellente flessibilità a bassa temperatura, un'elevata efficienza plastificante e resistenza all'estrazione da parte dell'acqua. Viene utilizzato applicato per ammorbidire PVC, polistirolo, gomme sintetiche nonché ingrediente di miscele di propellenti solidi, che abbassa la Tg del prodotto e migliora le proprietà meccaniche a bassa temperatura. | |
| Formula molecolare | |
| Peso molecolare | 427 g/mol |
| Numero CAS | 122-62-3 |
| Apparire | Liquido incolore e oleoso |
| Densità | 0,9 g/cm3 |
| Viscosità | 23 cP |
| Punto di ebollizione | 256°C |
| Pressione del vapore | 0,000024 Pa a 37 °C |
| punto d'infiammabilità | 210°C |
| Indice di rifrazione | 1,4400 |
| Solubilità dell'acqua | nessuno |