سنتز، بهینه‌سازی و بررسی ویژگی‌های کوپلیمر سه دسته‌ای پلی‌پروپیلن گلیکول- پلی‌گلیسیدیل آزید - پلی‌پروپیلن گلیکول

با توجه به نقش مهم بایندر پیشرانه‌های مرکب امروزه مطالعه‌های زیادی در راستای بهبود ویژگی‌های مکانیکی و گرمایی آن‌ها انجام ‌شده است.گلیسیدیل آزید پلیمر به ‌عنوان یک بایندر پرانرژی در پیشرانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف این پژوهش بهبود ویژگی‌های  گرمایی و دمای انتقال شیشه‌ای این بایندر پرانرژی به وسیله کوپلیمره کردن آن است. برای این منظور، کوپلیمر پرانرژی جدید پلی‌پروپیلن گلیکول-پلی‌گلیسیدیل آزید-پلی‌پروپیلن گلیکول  (ppg-gap-ppg) (mn = 1800 g/mol)سنتز شد. در راستای این سنتز نخست پلی‌گلیسیدیل آزید (gap) با جرم مولکولی (mn = 1006 g/mol) با استفاده از پلی‌اپی‌کلروهیدرین سنتز شد. سپس از گلیسیدیل آزید سنتز شده به ‌عنوان آغازگر استفاده شد و کوپلیمر سه دسته‌ای با استفاده از پلیمریزاسیون حلقه‌گشای کاتیونی پروپیلن اکسید، در حضور بورتری فلوئورید اترات (bf3.oet2) به ‌عنوان کاتالیست  سنتز شد. کوپلیمر سه دسته‌ای با استفاده از دستگاه فروسرخ تبدیل فوریه (ft-ir)، و طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (h nmr) شناسایی شد. دمای انتقال شیشه‌ای (tg) کوپلیمر سه دسته‌ای ppg-gap-ppg با استفاده از روش کالریمتری اسکن دیفرانسیل (dsc) مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه dsc نشان داد که دمای انتقال شیشه‌ای کوپلیمر )63- (tg = پایین‌تر از  گلیسیدیل آزید  با وزن مولکولی کم°c)  53- (tg =  است. پایداری گرمایی gap و کوپلیمر سه دسته‌ای ppg-gap-ppg با استفاده از آنالیزگرما وزن سنجی تفاضلی (dtg) بررسی شد. نتیجه‌ها نشان داد ترکیب کوپلیمر سه دسته‌ای سنتز شده دارای پایداری گرمایی بیش تری نسبت به gap می‌باشد. به منظور بهینه‌سازی شرایط سنتز کوپلیمر سه دسته‌ای ppg-gap-ppg تاثیر دو متغیر دما و کاتالیست بر روی جرم مولکولی و بازده کوپلیمریزاسیون بررسی شد. بالاترین بازده (86درصد) برای سنتز پلیمر در دمای ºc 15-10 همچنین 1 درصد وزنی کاتالیست است.به منظور بهینه سازی شرایط سنتز کوپلیمر سه دسته‌ای ppg-gap-ppg تاثیر دو متغیر دما و کاتالیست بر روی جرم مولکولی و بازده کوپلیمریزاسیون بررسی شد. بالاترین بازده ( 86 درصد) برای سنتز پلیمر در دمای ºc 15-10 همچنین 1 درصد وزنی کاتالیست است.

synthesis, optimization, and investigation of the characteristics of the triblock copolymer polypropylene glycol-poly glycidyl azide-polypropylene glycol

due to the important role of the binder of compound engines, many studies have been done to improve their mechanical and thermal characteristics. glycidyl azide polymer is used as an energetic binder in compound engines. the aim of this research is to improve the thermal properties and glass transition temperature of this energetic binder by copolymerizing it. so, the energetic triblock the copolymer of polypropylene glycol- glycidyl azide polymer- polypropylene glycol (ppg-gap-ppg) (mn = 1800 g/mol) was synthesized. for this purpose glycidyl azide polymer (gap) (mn = 1006 g/mol) was synthesized by poly epichlorohydrin the gap was used as the initiator. the gap triblock copolymer was synthesized by ring-opening polymerization of polypropylene oxide in the presence of boron trifluoride etherate (bf3·oet2) as the catalyst. the synthesized triblock copolymer was characterized by fourier-transform infrared (ft-ir) and nuclear magnetic resonance spectroscopy. the glass transition temperature (tg) of the triblock copolymer was characterized by differential scanning calorimetry (dsc). the dsc result showed that the glass transition temperature (tg) of the triblock copolymer (tg = −63 °c) is lower than the neat low molecular weight gap (tg = −53 °c). the thermal stability of gap and ppg-gap-ppg triblock copolymer was investigated using differential thermogravimetric analysis (dtg). the result indicated that the triblock copolymer is more stable than the gap. to optimize the synthesis conditions of the triblock copolymer ppg-gap-ppg synthesis condition, the effect of temperature and catalyst on molecular weight, and copolymerization efficiency were investigated. the best mood for the synthesis of the triblock copolymer was the yield (86%) at 10-15 ºc, and 1% by weight of the catalyst.the dsc result showed that the glass transition temperature of the copolymer (tg = -63° c) was lower than that of low molecular weight glycidyl azide (tg = -53 ° c). in order to optimize the synthesis conditions of ppg-gap-ppg triblock copolymer, the influence of temperature and catalyst variables on molecular weight and copolymerization efficiency was investigated. the highest yield (86%) was obtained at 10-15 ° c and 1% of catalyst.