Synthesis of HTPB using a semi-batch method

• Autorzy: Chmielarek Michał , Skupiński Wincenty , Wieczorek Zdzisław

Identyfikatory

DOI

10.22211/matwys/0115E

Warianty tytułu

PL

Otrzymywanie HTPB metodą półperiodyczną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Hydroxyl-terminated polybutadiene is widely used in industry for both civil and military applications. In munitions, HTPB is mostly used as a binder for heterogenic rocket propellants and as a component of plastic bonded explosives, as well as a phlegmatizer in explosives sensitive to friction and impact. The wide range of HTPB applications results from the good mechanical properties of HTPB-based polyurethanes, in particular at temperatures down to –40 °C. A synthesis method for HTPB, different from the commonly used semi-batch and continuous methods, is presented. The effect of parameters including reaction temperature, 1,3-butadiene pressure and hydrogen peroxide concentration on the properties of the obtained polymer is determined. The synthesis conditions enabling new HTPB species to be obtained, which meet the requirements for binders used in solid rocket propellants, are specified.

PL

Polibutadien zakończony grupami hydroksylowymi (HTPB) ma szerokie zastosowanie w przemyśle światowym. Wykorzystywany jest zarówno w przemyśle cywilnym jak i wojskowym. HTPB w przemyśle zbrojeniowym wykorzystywany jest głównie jako lepiszcze heterogenicznych paliw rakietowych ale wykorzystuje się go również jako składnik plastycznych materiałów wybuchowych i flegmatyzator do wrażliwych na tarcie i uderzenie materiałów wybuchowych. Szerokie zastosowanie HTPB wynika z dobrych właściwości mechanicznych wytworzonych z niego poliuretanów. Szczególnie w niskich temperaturach dochodzących do –40 °C. Przedstawiono inną metodę syntezy HTPB niż powszechnie stosowane w przemyśle metody periodyczna i ciągła. Określono wpływ parametrów takich jak temperatura reakcji, ciśnienie 1,3-butadienu oraz stężenie nadtlenku wodoru na właściwości otrzymywanego polimeru. Wyznaczono parametry syntezy prowadzące do otrzymania nowego gatunku HTPB spełniającego wymagania stawiane lepiszczom stosowanym w stałych paliwach rakietowych.

Słowa kluczowe

EN

synthesis of hydroxyl-terminated polybutadiene; HTPB; polymerization of 1,3-butadiene; semibatch method

PL

synteza α; ω-dihydroksypolibutadienu; HTPB; polimeryzacja 1,3-butadienu; metoda półperiodyczna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Przemysłu Organicznego
• Czasopismo: Materiały Wysokoenergetyczne
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 12(1)
• Strony: 192--202
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Chmielarek Michał

• Łukasiewicz Research Network – Industrial Chemistry Institute, 8 Rydygiera Street, 01-793 Warsaw, Poland

autor

Skupiński Wincenty

• Łukasiewicz Research Network – Industrial Chemistry Institute, 8 Rydygiera Street, 01-793 Warsaw, Poland

autor

Wieczorek Zdzisław

• Łukasiewicz Research Network – Industrial Chemistry Institute, 8 Rydygiera Street, 01-793 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Guery J.-F., Chang I.-S., Shimada T., Glick M., Boury D., Robert E., Napior J., Wardle R., Pérut Ch., Calabro M., Glick R., Habu H., Sekino N., Vigier G., d’Andrea B. Solid Propulsion for Space Applications:An Updated Roadmap. Acta Astronaut. 2010, 66(1): 201-219.
• [2] Buchalik K., Florczak B., Lipiński M. Solid Rocket Propellants – Current State and Future Perspective. (in Polish) Probl. Techn. Uzbrojenia 2001, 78(3): 129-140.
• [3] Shankar R.M., Roy T.K., Jana T. Terminal Functionalized Hydroxyl-terminated Polybutadiene:an Energetic Binder for Propellant. J. Appl. Polym. Sci. 2009, 114: 732-741.
• [4] Agrawal J.P. High Energy Materials. Wiley-VCH, 2010; ISBN 978-3-527-32610-5.
• [5] Florczak B., Bogusz R., Skupiński W., Chmielarek M., Dzik A. Study of the Effect of Nitrated Hydroxylterminated Polybutadiene (NHTPB) on the Properties of Heterogeneous Rocket Propellants. Cent. Eur. J. Energ. Mater. 2015, 12(4): 841-854.
• [6] Sartomer. Hydroxyl Terminated Polybutadiene Resin and Derivatives. Sartomer Product Bulletin, www.sartomer.com [retrieved 2012].
• [7] Polymer Chemistry. (in Polish). Florjańczyk Z., Penczek S. Eds., Warsaw: Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, 2001; ISBN 83-7207-265-5.
• [8] Goncalez V., Barcia F.L., Soares B.G. Composite Materials Based on Modified Epoxy Resin and Carbon Fiber. J. Braz. Chem. Soc. 2006, 17(6): 11-17.
• [9] TDS Poly bd R-45HTLO. Technical Data Sheet. Cray Valley, Oaklands Corporate Center, USA, www.crayvalley.com [retrieved 2015].
• [10] Chmielarek M., Skupiński W., Wieczorek Z., Dziura R. α,ω-Dihydroxylopolibutadiene (HTPB):Properties and Production. (in Polish) Przem. Chem. 2012, 91(9): 1803-1807.
• [11] Gramov E.I. Synthetic Rubber. (in Russian) Leningrad: Izd. Khimiya, 1983.
• [12] Patent application P-404551 (in Polish).

Uwagi

Artykuł został pierwotnie opublikowany w jęz. polskim w Materiały Wysokoenergetyczne 2015, 7: 110-116.