پلی بوتادی ان با انتهای هیدروکسیل (HTPB) رایج ترین بایندر مورد استفاده در پیشرانه های جامد مرکب می باشد اما به دلیل غیرپرانرژی بودن، به لحاظ عملکردی صرفاً یک جرم مرده محسوب می شود؛ بنابراین جایگزینی HTPB با یک پلیمر پرانرژی احساس می شود. در این پژوهش، از رزین پلی بوتادی ان نیترودار شده با انتهای هیدروکسیل (NHTPB) با میزان نیتراسیون 2/12% به همراه رزین HTPB به عنوان بایندر بهره گرفته شد. بدین ترتیب، فرمولاسیون پایه پیشرانه HTPB (HB) تهیه شد و به عنوان نمونه شاهد، با دو فرمولاسیون پخت شده دیگر یعنی فرمولاسیون پیشرانه با نسبت 5% NHTPB به 95% HTPB (NH5) و فرمولاسیون پیشرانه با نسبت 10% NHTPB به 90% HTPB (NH10) از لحاظ خواص فیزیکی-مکانیکی، نرخ سوزش و حساسیت مقایسه شد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان NHTPB به HTPB از 5% به 10%، مدول یانگ، نرخ سوزش و حساسیت به ضربه و اصطکاک نسبت به پیشرانه شاهد افزایش و دانسیته اتصالات عرضی، میزان سختی و تنش بیشینه کاهش یافت.

نیترو دار کردن آلکن ها به دلیل ماهیت غیراشباع آن ها و قابلیت سنتز گستره وسیعی از ترکیبات C-نیترو آلیفاتیک از اهمیت ویژه ای در حوزه مواد پرانرژی برخوردار است. با توجه به اهمیت سنتز این ترکیبات، استفاده از واکنشگر نیتریل یدید به عنوان روشی ملایم، ارزان و بی خطر جهت نیترو عامل دار کردن HTPB به عنوان یک پیش پلیمر غیراشباع در این مقاله موردمطالعه قرار گرفت. جهت بهینه سازی شرایط واکنش، پارامترهای موثر بر سنتز Nitro-HTPB از قبیل مقدار واکنشگر، مقدار حلال، دما و زمان واکنش موردبررسی قرار گرفت و تاثیر هر یک از پارامترهای مذکور بر میزان نیتره شدن و راندمان محصولات بررسی شد. مشاهده شد که پارامتر حلال از نظر کمیت و کیفیت آن تاثیر بسزایی در راندمان محصول دارد. در این راستا مدت زمان 24 ساعت و دمای محیط به عنوان شرایط بهینه در این واکنش در نظر گرفته شدند. درنهایت جهت مطالعه تاثیر محتوای نیترو بر فرایند رفتار حرارتی محصولات از روش وزن سنجی حرارتی (DSC) بهره گرفته شد. مشاهده شد که با افزایش محتوای نیتروی محصولات، گرمای حاصل از تجزیه افزایش و پایداری حرارتی کاهش می یابد.

در این تحقیق، کارایی روش بی هوازی راکتور UASB در تصفیه پساب واحد تولید رزین HTPB ارزیابی شد. عملیات با استفاده از یک راکتور UASB به حجم 227 لیتر و بصورت پیوسته انجام گرفت. پساب واحد تولید رزین HTPB شامل اتانول، ترکیبات مختلف از رزین HTPB، آب اکسیژنه و آب بود. مرحله راه اندازی راکتور UASB با غلظت خوراک 500mgCOD/l آغاز گردید. در طول این دوره برای اطمینان از فرایند گرانول سازی لجن در داخل راکتور، بطور مرتب از لجن داخل راکتور نمونه گیری و بر روی آنها آنالیزهای VSS, TSS و فعالیت متانزایی انجام گرفت. نتایج این آنالیزها حاکی از تشکیل لجن گرانولی و تکمیل فرایند گرانول سازی در داخل راکتور بود. همچنین نتایج حاصل از آنالیز جریان خروجی از راکتور نشانگر سیر صعودی بازده حذف آلاینده ها توسط راکتور UASB بود. در انتهای دوره راه اندازی بازده حذف آلاینده ها به 78 درصد رسید. پس از پایدار شدن فرایند تصفیه، پارامترهای موثر بر بازده، تصفیه از قبیل غلظت خوراک ورودی به راکتور و سرعت ظاهری مایع مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایشهای راکتوری نشان داد که شرایط عملیاتی بهینه برای فرایند تصفیه، غلظت خوراک 10000mgCOD/l و سرعت ظاهری 1.3 متر بر ساعت می باشد که در این شرایط راندمان حذف ترکیبات آلی موجود در پساب به حدود 95 درصد رسید. این تحقیق نشان داد که راکتور UASB یک روش بسیار خوب با کارایی بالا برای تصفیه پساب واحد تولید رزین HTPB می باشد.

دراین مقاله اثرات سوزش فرسایشی سوخت جامد در موتور نمونه کوچک با استفاده از روش قطع سوزش بررسی شده است. موتور طراحی شده شامل سه عدد سوخت استوانه ای درون سوز- برون سوز در قسمت موتور با نسبت L/D برابر 5 و یک عدد سوخت استوانه ای درون سوز- دوسر سوز در محفظه تست است. سوزش فرسایشی برای سه فشارکاری و فلاکس جرمی که در پورت اتفاق می افتد بررسی می شود. در این تحقیق یک معادله؛ که اثرات فلاکس جرمی، نرخ سوزش، فشار محفظه احتراق و ابعاد موتور در آن لحاظ شده است، ارایه و پارامترهای معادله با نتایج آزمایشگاهی تست موتور نمونه کوچک تعیین می شود و در نتیجه یک معادله کاربردی در طراحی گرین به دست می آید. 

به منظور افزایش درجه عاملیت HTPB پلیمریزاسیون رادیکالی زنده با واسطه نایتروکساید درجا1 (In-situ NMP) ، 3-بوتادی ان در حضور عامل کنترل کننده TEPA به عنوان پیش ماده نایتروکساید سه عاملی انجام شده است. سپس از این HTPB که دارای درجه عاملیت بالایی است (PFHTPB)، در تهیه الاستومر پلی یورتانی استفاده شده و تاثیر استفاده از این رزین در خواص دینامیکی- مکانیکی و انتقال های دمایی در آزمون های DMTA و DSC مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از رزین PFHTPB، افزایش قابل توجه در چگالی شبکه، همراه با افزایش ناچیز در دمای انتقال شیشه ای الاستومر پلی یورتان مربوطه مشاهده شد. به دلیل افزایش چگالی شبکه در ساختار الاستومر تهیه شده از رزین PFHTPB، کاهش قابل توجه در فاکتور اتلاف مشاهده شد. همچنین نتایج آزمون DSC نشان دهنده عدم تشکیل فاز بلوری در شبکه الاستومر تهیه شده از PFHTPB بود.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.  

پلی بو تا دی ان با گروه هیدروکسیل انتهایی مهمترین و پرکاربردترین بایندر مورد استفاده در پیشرانه های کامپوزیت است. با این وجود، رزین HTPB یک پیش پلیمر خنثی محسوب شده و امتزاج پذیری مطلوبی با نرم کننده های پر انرژی متداول ندارد. در این تحقیق دو نوع نرم کننده پرانرژی نیترات استری، 2- اتیل هگزیل نیترات (2EHN) و 2- اتیل -2- بوتیل- 1، 3 دی نیترات پروپان (EBDP)، با نسبت C/-NO2 بزرگتر از 4، سنتز و با طیف سنجی FT-IR و 1H-NMR شناسایی شد. کارایی این ترکیبات به عنوان نرم کننده انرژی زا، با اندازه گیری و محاسبه خواصی مانند دمای تجزیه شدن، دمای احتراق، دمای انتقال شیشه ای و دمای تشکیل نرم کننده بررسی شد. همچنین برای ارزیابی سازگاری نرم کننده ها با رزینHTPB ، از پارامتر حلالیت هانسن نرم کننده ها و همچنین اندازه گیری دمای انتقال شیشه ای به روش کالریمتری پیمایشی تفاضلی (DSC) استفاده شد. مقدار کوچک پارامتر امتزاج پذیری (∆δ) و حضور یک دمای انتقال شیشه ای در ترموگرام DSC موید سازگاری نرم کننده ها در رزین  HTPBاست. بعلاوه اندازه گیری ویسکوزیته رزین HTPB در حضور درصدهای مختلف وزنی از نرم کننده، نشان داد که مخلوط (1:1) دو نرم کننده بیشترین کاهش ویسکوزیته را برای فرایند پذیری رزین HTPB فراهم می کند.