Resumen

Se analizaron muestras de polímeros de azida mediante FT-MIR con el fin de desarrollar una metodología cuantitativa para determinar el contenido de C, H y N en polímeros energéticos utilizados en propulsantes. Se utilizaron como referencia los datos del análisis elemental. Los resultados del FT-MIR muestran una buena concordancia con el análisis CHN. Se obtuvo una buena relación lineal, lo que sugiere que la metodología desarrollada en el laboratorio CTA puede utilizarse para el control de calidad de estos polímeros energéticos.

INTRODUCCIÓN

El aglutinante elastomérico de un sistema compuesto como los propulsores desempeña un papel importante en la dispersión e inmovilización del material combustible y el oxidante. Los materiales utilizados en el aglutinante normalmente se queman con menos energía que el propio material combustible. Por lo tanto, el aglutinante impone límites a la energía que puede recuperarse del material combustible. Para minimizar esta limitación, se pueden utilizar algunos aglutinantes energéticos, ya que pueden liberar mucha más energía cuando se queman junto con el combustible. Los ligantes energéticos son aquellos que tienen en su estructura grupos químicos con alto contenido energético, como azida, nitrato, difluoroamina, nitro y nitroamina, etc. Una formulación que utilice este sistema de ligante energético puede resultar en un propelente con mejor rendimiento. Son los llamados propulsantes sólidos modernos y se espera que tengan una mayor velocidad de combustión e impulso específico en cohetes. 

Uno de los objetivos del proyecto conjunto entre el CTA/IAE - División de Química del Departamento de Análisis (Brasil) y el ICT (grupo de Materiales Energéticos) es sintetizar algunos aglutinantes energéticos que puedan tener varias aplicaciones, incluyendo el uso en propelentes. Los siguientes compuestos, 3-Azidometil-3-metil oxetano (AMMO), 3,3-Bis-azidometil oxetano (BAMO), 3-Bromometil-3-metil oxetano (BrMMO), Poly-AMMO, Poly-BAMO y Poly-BrMMO, se han caracterizado por varios métodos, incluida la espectroscopia. Para establecer la relación entre la estructura y las propiedades de un propulsante sólido compuesto, es importante conocer la estructura del ligante elastomérico que se ha utilizado en el sistema. Por ello, este estudio se ha concentrado en la caracterización en una amplia banda espectral de infrarrojos, NIR/MIR/FIR, de todos los elastómeros termoplásticos (TPEs) sintetizados en el ICT, lo que permitirá, por tanto, la identificación de bandas analíticas para futuros estudios cuantitativos y cinéticos de estos compuestos. Se ha desarrollado un método analítico cuantitativo mediante MIR en el CTA/IAE (División de Química-Departamento de Analítica) para la determinación del CHN de los TPE sintetizados en el ICT (poli AMMO, poli BAMO y copolímeros de poli AMMO/BAMO). El análisis elemental se ha utilizado como referencia.

• Materias:Polímeros Composición energética Aglutinante
• Subjects:Polymers Energy mix Binder
• Palabras claves:FT-IR; Ligantes energéticos; Región de IR medio (MIR); Contenido de C, H, N, O
• Keywords:FT-IR; Energetic binders; Mid-IR region (MIR); C, H, N, O content