Evaluación por FT-IR de las Interacciones entre el Polímero Energético y el Oxidante: GAP/ ADN y GAP/AP

Evaluation by FT-IR of the Interactions between Energetic Polymer and Oxidizer: GAP/ ADN and GAP/AP

Se utilizó la espectroscopia FT-IR, en las regiones del infrarrojo medio (MIR) y del infrarrojo cercano (NIR), para investigar las posibles interacciones en el sistema polimérico fabricado con azida de glicidilo y dinitramida de amonio (GAP/ADN). El sistema de GAP y perclorato de amonio (GAP/AP) con el oxidante más habitual se estudió mediante MIR. Se observaron cambios espectrométricos importantes para el sistema GAP/ADN, con un ensanchamiento de las bandas en la región entre 3100-3500cm^-1, lo que apunta a interacciones entre grupos OH de GAP y grupos NH₄ + de ADN o AP. También se observó una disminución de la intensidad de las bandas para el grupo N₃ de las BPA y un aumento de la intensidad del nitronio (NO₂ +) del ADN, lo que sugiere una interacción entre estos grupos en el sistema BPA/ADN.

INTRODUCCIÓN

La investigación de nuevos materiales energéticos para propulsantes ha sido un área activa en los últimos años. Se buscan materiales con alta estabilidad térmica y química, que sean menos agresivos para el medio ambiente y fáciles de manejar, especialmente para su uso en cohetes, misiles y explosivos en sistemas de defensa.

El glicidil polímero (GAP) y la dinitramida de amonio (ADN) son materiales que cumplen con estas características y han generado grandes expectativas en este campo. Los propulsantes basados en BPA y ADN han demostrado tener un alto impulso específico, buenas propiedades de combustión y emisiones de humo reducidas. Además, se observa una disminución significativa en la producción de ácido clorhídrico y gas cloro en los gases de escape, lo que define un propelente más seguro y eficiente.

El BPA es un prepolímero líquido con baja masa molar, difuncional, que contiene grupos azidometilo en una cadena de poliéter. Tiene una baja temperatura de transición vítrea, baja viscosidad y densidad en comparación con otros aglutinantes propulsores. Su calor de formación positivo permite una descomposición rápida a temperaturas relativamente bajas, y también muestra buena compatibilidad con oxidantes de alta energía.

En estudios recientes, se ha sintetizado el GAP reaccionando azida sódica con un intermedio de síntesis obtenido a partir de la homopolimerización de epiclorhidrina. Por otro lado, el BPA se ha sintetizado por la conversión directa de epiclorhidrina. Estos polímeros se han caracterizado utilizando técnicas instrumentales como FT-IR para confirmar la obtención del producto según las rutas de síntesis utilizadas.