روش‌ تهیه پلیمر پرانرژی پلی‌گلیسیدیل نیترات و خواص پیشرانه‌ جامد کامپوزیتی برپایه آن

در تلاش برای افزایش انرژی فرمول‌بندی‌های پیشرانه و مواد منفجره، محمل‌های پرانرژی مختلف بررسی شده‌اند. پیش‌پلیمر نیترات استری، پلی‌گلیسیدیل نیترات (PGN)، پیش‌پلیمر پرانرژی است که به‌عنوان محمل در فرمول‌بندی‌های پیشرانه و مواد منفجره به‌کار می‌رود. PGN پرانرژی‌ترین پلیمر در بین محمل‌های پرانرژی است. سه مرحله تهیه PGN از گلیسرول، نیترودارکردن، حلقه‌ای‌شدن و پلیمرشدن هستند. گلیسرول محصول جانبی صنعت زیست‌دیزل است که پیش از استفاده به‌عنوان واکنشگر نیاز به خالص‌سازی دارد. در این مقاله، روش‌های مختلف تهیه PGN بررسی و روش‌های بهینه توضیح داده شده‌اند. سازگاری PGN با مواد پرانرژی در پیشرانه‌ها یا مواد منفجره مهم‌ترین ویژگی بارز آن در کاربردهای عملی است. PGN با نرم‌کننده‌های پرانرژی سازگار است. از این رو، بیشترین کاهش دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) با افزودن نرم‌کننده پرانرژی BuNENA و بیشترین افزایش در رفتار جریان (کاهش گرانروی) با افزودن نرم‌کننده پرانرژی DEGDN مشاهده شده است. PGN پخت شده به خاطر نزدیکی گروه‌های هیدروکسیل انتهایی پلیمر به گروه‌های نیترات استر در دمای محیط متحمل خودتجزیه یا واپخت (به‌دلیل شکستگی زنجیر) می‌شود. کارهای پژوهشی پیشین نشان داده است که موثرترین راه حذف واپخت PGN اصلاح گروه انتهایی آن با پتاسیم کربنات است. در این مقاله، فرمول‌بندی‌های مختلف از پیشرانه‌های برپایه PGN بررسی و برتری‌های خواص احتراقی، بالستیکی و مکانیکی آن در مقایسه با پیشرانه‌های متداول بیان شده است. در نهایت فرمول‌بندی، نحوه اختلاط و روش تهیه پیشرانه مطلوب برپایه PGN ارائه شده است.