بهینه‌سازی عامل‌های مؤثر بر تهیه کوپلیمر سه‌قطعه‌ای پلی‌پروپیلن گلیکول-پلی‌گلیسیدیل نیترات-پلی‌پروپیلن گلیکول و بررسی خواص گرمایی آن

فرضیه: پلی‌گلیسیدیل نیترات (PGN) به‌دلیل داشتن خواصی همچون انرژی تشکیل مناسب، چگالی، توازن اکسیژن و آنتالپی انفجار زیاد و سازگاری مناسب با سایر اجزا، در تهیه الاستومر‌های پیشرانه به‌کار گرفته می‌شود. این پلیمر افزون بر خواص مطلوب عیب‌هایی از جمله دمای انتقال شیشه‌ای زیاد، خواص مکانیکی ضعیف و مقدار جامد کل کم دارد. همچنین، الاستومر آن می‌تواند متحمل واپخت شود. برای رفع این عیب‌ها، کوپلیمرهایی از آن‌ با پلیمرهایی با خواص گرمایی و مکانیکی مطلوب تهیه می‌شود.روش‌ها: در این پژوهش، برای اولین بار کوپلیمر سه‌قطعه‌ای پرانرژی پلی‌پروپیلن گلیکول-پلی‌گلیسیدیل نیترات-پلی‌پروپیلن گلیکول، PPG-PGN-PPG، با روش پلیمرشدن حلقه‌گشای کاتیونی پروپیلن اکسید، در مجاورت پلی‌گلیسیدیل نیترات به‌عنوان درشت‌آغازگر و بور تری‌فلوئورید اترات (BF3.OEt2) به‌عنوان کاتالیزگر تهیه شد. اثر دما و مقدار کاتالیزگر بر وزن مولکولی و بازده واکنش بررسی شد. محصول به‌دست‌آمده با روش‌های سوانگاری ژل تراوا (GPC)، ‌رزونانس مغناطیسی هسته هیدروژن (1H NMR) و کربن (13C NMR) و طیف‌سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) شناسایی شد. همچنین خواص گرمایی کوپلیمر‌ با آزمون‌های گرماوزن‌سنجی (TGA) و گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) مطالعه شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد، با افزایش دما از C°0 به C°15، درصد تبدیل و بازده افزایش یافت. از سوی دیگر، با توجه به دمای جوش کم پروپیلن اکسید (C°34) و گرمازابودن واکنش، افزایش دمای واکنش به بیش از C°15 امکان‌پذیر نیست. همچنین با افزایش مقدار کاتالیزگر از %2/0 به %1 وزنی نسبت به آغازگر، وزن مولکولی پلیمر افزایش یافت و بیشترین بازده در %1 وزنی کاتالیزگر به‌دست آمد. اما، با افزایش مقدار کاتالیزگر از %1 به %5/1 وزنی، بازده و وزن مولکولی به‌دلیل پیشرفت واکنش‌های جانبی کاهش یافت. مطالعات  TGA و DSC افزایش پایداری گرمایی و کاهش دمای انتقال شیشه‌ای کوپلیمر تهیه‌شده را در مقایسه با PGN نشان داد.