Resumen

Se desarrolló un método de cromatografía de exclusión por tamaño (SEC), con doble detección, para determinar la distribución de funcionalidad de la resina de polibutadieno hidroxilado (HTPB), evaluando la influencia de ese parámetro en el comportamiento mecánico del poliuretano HTPB utilizado como aglutinante en los motores de cohetes fabricados en el Centro Técnico Aeroespacial (CTA). El método demostró ser sensible a pequeñas diferencias en la distribución de funcionalidad de la resina HTPB y, por tanto, puede utilizarse para una caracterización más completa de la resina. Los ensayos de tracción realizados en poliuretano HTPB reflejaron las pequeñas diferencias observadas en la distribución de funcionalidad de tres lotes de HTPB.

INTRODUCCIÓN

El HTPB (hidroxil-terminated polybutadiene) es fundamental en los propulsantes sólidos debido a su robustez mecánica y sus propiedades balísticas superiores. Su estructura, caracterizada por una distribución variable de funcionalidad, influye significativamente en su comportamiento cuando se cura con isocianatos difuncionales, como el diisocianato de tolueno (TDI). Aquí, la funcionalidad de las moléculas determina su papel en el proceso de curado: las moléculas monofuncionales terminan las cadenas, mientras que las difuncionales las extienden y las tri- y polifuncionales actúan como reticulantes.

Este proceso de curado, al estar vinculado a las propiedades mecánicas del propelente, hace que la caracterización precisa de la funcionalidad del HTPB sea crucial para proyectos aeroespaciales. La literatura ofrece varias metodologías para esta tarea. Por ejemplo, la cromatografía de adsorción en columna seguida de la determinación de masa molar por técnicas como la Osmometría de Presión de Vapor (VPO) o cromatografía de exclusión por tamaño (SEC), y la determinación de la masa equivalente mediante espectroscopia infrarroja. Otra estrategia consiste en fraccionar la muestra según la masa molar mediante SEC y luego evaluar la funcionalidad de cada fracción con cromatografía en capa fina (TLC). 

La técnica innovadora de doble detección SEC, sugerida por Anderson, permite derivatizar el HTPB con un cromóforo UV, introduciendo el grupo cromóforo en el grupo funcional. Este método combina detección por índice de refracción y UV, proporcionando una forma efectiva de correlacionar funcionalidad y masa molar.

• Materias:Poliuretanos Polibutenos Gomas y resinas sintéticas Comportamiento mecánico
• Subjects:Polyurethanes Polybutenes Gums and resins Synthetic Mechanical behavior
• Palabras claves:Resina de polibutadieno terminado en hidroxilo (HTPB); Funcionalidad; Propelente sólido; Comportamiento mecánico
• Keywords:Hydroxyl-terminated polybutadiene resin (HTPB); Functionality; Solid propellant; Mechanical behavior