بولي بوتادين منتهي بمجموعة هيدروكسيل

الموسوعة الحرة

البولي بوتادين ذو النهايات الهيدروكسيلية ( HTPB ) هو قليل الوحدات من البوتادين ينتهي كل طرف منه بمجموعة وظيفية هيدروكسيلية . يتفاعل مع الإيزوسيانات لتكوين بوليمرات البولي يوريثان .

مادة HTPB سائل شفاف ذو لون مشابه للون ورق الشمع ولزوجة مشابهة لشراب الذرة. تختلف خصائصها لأنها خليط وليست مركبًا نقيًا ، ويتم تصنيعها لتلبية متطلبات العملاء الخاصة. من الأمثلة الشائعة على HTPB مادة R-45HTLO. [ 1 ] يتكون هذا المنتج من وحدات قليلة الوحدات تحتوي عادةً على 40-50 جزيء بوتادين مرتبطة ببعضها، وتنتهي كل نهاية من السلسلة بمجموعة هيدروكسيل [OH].

يتمتع المركب R-45HTLO بوظائفية تتراوح بين 2.4 و2.6، ما يعني وجود مجموعة هيدروكسيل إضافية (تقريبًا) على طول السلسلة لكل وحدتين أوليغوميريتين. يوفر هذا ترابطًا جانبيًا لمنتج معالج أكثر قوة. عادةً ما تتم معالجة HTPB عن طريق تفاعل إضافة مع مركبات ثنائي أو متعدد الإيزوسيانات .

الاستخدامات

إنتاج المواد

يمكن هندسة البولي يوريثان المُحضّر من HTPB للحصول على خصائص فيزيائية محددة؛ فقد يكون البولي يوريثان عالي المرونة أو متينًا وصلبًا. تشمل بعض المنتجات: ألواح عزل رغوية صلبة؛ عجلات وإطارات مطاطية متينة (تُستخدم في قطارات الملاهي ، والسلالم المتحركة ، وألواح التزلج ، وما إلى ذلك)؛ جلبات تعليق السيارات ؛ مركبات تغليف كهربائية؛ مواد لاصقة عالية الأداء ؛ طلاءات ومواد مانعة للتسرب للأسطح؛ ألياف صناعية (مثل سباندكس )؛ طبقة تحتية للسجاد ؛ أجزاء بلاستيكية صلبة (مثل تلك المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية).

وقود الصواريخ

يُعدّ استخدام HTPB في وقود الصواريخ الصلبة من أهم تطبيقاته . فهو يربط عامل الأكسدة والوقود والمكونات الأخرى في كتلة صلبة ومرنة في معظم أنظمة الوقود المركب. ويعمل البولي يوريثان المتصلب كوقود في هذه الخلطات. على سبيل المثال، يُستخدم HTPB في جميع مراحل صواريخ الإطلاق اليابانية M-5 (3/4) وفي مراحل صاروخ الإطلاق الهندي PSLV ( 1/3). وتصف وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) هذا الوقود بأنه "HTPB/AP/Al=12/68/20"، أي بنسب كتلية، يتكون من 12% من HTPB بالإضافة إلى عامل معالجة (رابط ووقود)، و 68% من بيركلورات الأمونيوم (مؤكسد)، و20% من مسحوق الألومنيوم (وقود).

تُستخدم مواد دافعة مماثلة، يُشار إليها غالبًا باسم APCP ( مادة دافعة مركبة من بيركلورات الأمونيوم )، في صواريخ نموذجية أكبر حجمًا. ينتج مزيج نموذجي من مادة APCP الدافعة قوة دفع نوعية تعادل ضعفين إلى ثلاثة أضعاف قوة الدفع النوعية التي تنتجها مادة البارود الأسود المستخدمة في معظم محركات الصواريخ الصغيرة.

يُستخدم HTPB أيضًا كوقود هجين للصواريخ . [ 2 ] وباستخدام N2O ( أكسيد النيتروز ، أو "غاز الضحك") كمؤكسد، يُستخدم لتشغيل محرك الصاروخ الهجين SpaceShipTwo الذي طورته شركة SpaceDev . [ 3 ] كان من المقرر أن تستخدم محاولة تحطيم الرقم القياسي العالمي للسرعة البرية Bloodhound LSR وقود HTPB مع مؤكسد بيروكسيد عالي الاختبار ، ولكن تم تغيير هذه الخطة في عام 2017.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "ورقة البيانات الفنية - بولي بي دي® آر-45 إتش تي إل أو" (ملف PDF) . www.crayvalley.com . مؤرشفة من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 16 فبراير 2016.
  2. ^ ساتون، جورج بول. بيبلارز ، أوسكار (2010). عناصر الدفع الصاروخي (الطبعة الثامنة ). هوبوكين، نيوجيرسي: وايلي. ص 595 – 599. ISBN   978-0-470-08024-5.
  3. ↑ "نظام الدفع الهجين من سبيس ديف" . سبيس ديف. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2007-11-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2008-07-24 .
  • براءة الاختراع الأمريكية رقم 5159123: وصف التركيب وتفاصيل أخرى.