سنتز مونومر و پلیمر پلی گلیسیدیل نیترات به عنوان پلیمر پرانرژی

در سالهای اخیر تلاشهای زیادی برای گسترش پلیمرهای بالذاته پرانرژی صورت گرفته است. این پلیمرها به صورت گسترده به عنوان محمل در مواد منفجره با محمل پلیمری با هدف افزایش میزان رهایش انرژی استفاده می شوند. پلی گلیسیدیل نیترات، پلی اتری پرانرژی است که حضور عامل نیتراتو (2ono) به آن خواص پرانرژی می بخشد. پلی گلیسیدیل نیترات به علت چگالی بالا، محتوای اکسیژن بالا و انرژی تشکیل مناسب، به عنوان محمل پرانرژی از کارآیی مناسبی برخورداراست. پلی گلیسیدیل نیترات معمولاً به صورت پیش پلیمر مایع دو سر عامل دار سنتز می شود، که می تواند با دی ایزوسیانات شبکه ای شده، به صورت ماده ای لاستیکی در نقش محمل یا نظایر آن استفاده شود، همچنین می تواند به عنوان نرم کننده در ترکیبات پرانرژی بکار رود .پلی گلیسیدیل نیترات از پلیمرشدن اکسیران استخلافی با نیتراتو موسوم به گلیسیدیل نیترات، به روش کاتیونی حلقه گشا تهیه می شود. مونومر مذکور گرا ن قیمت بوده، به طور تجاری در دسترس نیست. در این تحقیق، مونومر گلیسیدیل نیترات از گلیسیرین در دو مرحله تهیه شد، اول نیتره شدن گلیسیرین با اسیدنیتریک در حضور دی کلرومتان به عنوان حلال و سپس تبدیل دی نیتروگلیسرین به گلیسدیل نیترات با اضافه کردن محلول هیدروکسید سدیم. ساختار شیمیایی محصول با طیف سنجی ftir، hnmr1، cnmr13 و جرمی شناسایی وگلیسیدیل نیترات تشخیص داده شد. دو اسلوب برای پلیمرشدن کاتیونی حلقه گشا وجود دارد، اسلوب انتهای فعال زنجیره) روش سنتی پلیمرشدن کاتیونی (و اسلوب مونومر فعال شده، در این تحقیق پلیمرشدن پلی گلیسیدیل نیترات با اسلوب مونومر فعال شده، انجام شد. حضور الکل (شروع کننده) و کاتالیزوراسیدی از ملزومات اسلوب مونومر فعال شده است. بالا بودن نسبت مولی گروه هیدروکسیل به کاتالیزور و افزایش آرام مونومر دو عامل کلیدی پلیمرشدن مونومر فعال شده هستند. o2.et3 bf،.thf3 bf، 4 snclبه عنوان کاتالیزور و 1و4-بوتان دی ال به کار رفتند. بر مبنای ادبیات تحقیق سنتز در نسبت بوتان دی ال به کاتالیزور 10،4و25 انجام شد. طیف سنجی ftir، hnmr1، cnmr13 ساختار شیمیایی محصولات را تأیید کرد. وزن مولکولی محصولات با دو روش تحلیل طیف hnmr1 و gpc اندازه گیری شد. محصول بهینه (بالاترین جرم مولکولی و کمترین مقدار الیگومر حلقوی) با نسبت بوتان دی ال به کاتالیزور 25 وکاتالیزور o2.et3 bf بدست آمد. خواص گرمایی پلیمرها با گرماسنج پویشی تفاضلی بررسی شد. دمای انتقال شیشه ای پلیمرها در حدود°c 40- و نزدیک به دمای کاربرد محملهای پرانرژی است. محصول بهینه دارای انرژی تخریب 2171 ژول بر گرم بود که با مقدار نظری گرمای انفجار پلی گلیسیدیل نیترات اختلاف کمی دارد که ناشی از شرایط آزمایش است.