Biến tính epoxy dùng chế tạo lớp hạn chế bề mặt cháy cho thỏi thuốc phóng keo

Bài viết này trình bày một số kết quả nghiên cứu sử dụng chất biến tính họ polyester để nâng cao khả năng bám dính, cải thiện độ đàn hồi, giảm độ nhớt cho nhựa epoxy.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Biến tính epoxy dùng chế tạo lớp hạn chế bề mặt cháy cho thỏi thuốc phóng keoHóa học & Kỹ thuật môi trường BIẾN TÍNH EPOXY DÙNG CHẾ TẠO LỚP HẠN CHẾ BỀ MẶT CHÁY CHO THỎI THUỐC PHÓNG KEO Trần Ngọc Thanh1*, Hồ Ngọc Minh2 Tóm tắt: Nhựa epoxy với chất hóa rắn amin thông thường cứng, giòn khả năng bám dính với nền thuốc phóng keo thấp nên không được sử dụng để chế tạo lớp hạn chế bề mặt cháy thỏi nhiên liệu thuốc phóng keo. Để khắc phục các nhược điểm trên việc sử dụng chất biến tính là rất cần thiết. Bài báo này trình bày một số kết quả nghiên cứu sử dụng chất biến tính họ polyester để nâng cao khả năng bám dính, cải thiện độ đàn hồi, giảm độ nhớt cho nhựa epoxy. Kết quả cho thấy tỷ lệ các cấu tử thích hợp là ED-20/ diglycidyl ether diethylene glycol/polyester = 60/40/20. Nhựa thu được có độ bền kéo 3.1MPa, độ dãn dài 45% khả năng bám dính với nền thuốc phóng keo lớn với độ bền kéo đứt cân bằng > 10MPa, độ ngấm nitroglycerin thấp < 2.0% sau 30 ngày ngâm.Từ khóa: Nhựa epoxy biến tính, Thuốc phóng keo, Polyeste. 1. MỞ ĐẦU Lớp hạn chế bề mặt cháy của thỏi thuốc phóng là phần quan trọng bảo đảm chođộng cơ tên lửa nhiên liệu rắn có khả năng hoạt động theo đúng thiết kế. Các yêucầu cơ bản đối với lớp hạn chế bề mặt cháy là: bám dính tốt với bề mặt thỏi thuốcphóng; Tính chất lý hóa ổn định trong suốt quá trình sử dụng; Hệ số dẫn nhiệt,khối lượng riêng thấp; Nguyên liệu dễ tìm [1]. Bản chất của lớp hạn chế bề mặt cháy được chế tạo phụ thuộc vào thỏi thuốcphóng. Đối với thuốc phóng hỗn hợp, người ta thường sử dụng lớp này được chếtạo từ cao su có bổ sung các chất chống cháy và các chất độn cần thiết khác [1]. Đối với thỏi thuốc phóng hai gốc cỡ nhỏ, có thể sử dụng các công nghệ chế tạokhác nhau như nhúng hay đúc quay [3,4]. Tuy vậy, công nghệ phổ biến nhất để chếtạo lớp hạn chế bề mặt cháy cho thỏi thuốc phóng hai gốc là công nghệ quấn. Đểquấn chế tạo lớp này, người ta có thể dùng nhựa nền êpoxy và sử dụng cốt sợi cốttông [1]. Để năng cao tính công nghệ và chất lượng của lớp hạn chế bề mặt cháycho thỏi thuốc phóng hai gốc cỡ lớn, trong công trình [2] đã đưa ra công nghệ quấnướt, với các thành phần nguyên vật liệu của công nghiệp dân dụng. Các phương ánnhằm nâng cao năng suất quấn chế tạo các lớp này đã được đề xuất trong phátminh gần đây [5]. Để phát triển công nghệ quấn chế tạo các lớp hạn chế bề mặt cháy cho thỏithuốc phóng kiểu RSI-12M có độ chiều dài lớn (trên 800mm) trên cơ sở nhựa nềnepoxy, cần thiết phải nghiên cứu sử dụng chất biến tính họ polyester nhằm cảithiện độ đàn hồi, giảm độ nhớt cho nhựa epoxy và nâng cao khả năng bám dínhcủa nhựa nền với bề mặt thỏi thuôc. 2. THỰC NGHIỆM2.1. Nguyên liệu và hóa chất - Nhựa epoxy ED-20, Nga; - Nhựa Diglycidyl ether diethylene glycol (DEG-1), Nga; - Hóa rắn m-Phenylen diamin (MPDA), AR, Merck; - Thuốc phóng keo RSI-12M do Việt Nam chế tạo; - Nitroglyxerin được cung cấp bởi Viện TPTN/ TCCNQP ;170 T. N. Thanh, H. N. Minh, “Biến tính epoxy dùng chế tạo… cho thỏi thuốc phóng keo.”Nghiên cứu khoa học công nghệ - Polyeste ký hiệu MT-9-14 trên cơ sở diethylen glycol, glyxerin, axit adipicđược tổng hợp trong phòng thí nghiệm tại Viện HH-VL/Viện KH-CNQS, với cácthông số đặc trưng: độ nhớt ở 25oC: 2,4-3,3 Pa.s; chỉ số axit < 1,0 mgKOH/g; hàmlượng nhóm –OH 2,9-3,1%.2.2. Phương pháp nghiên cứu2.2.1. Phương pháp phân tích nhiệt (TG, DTA) Độ bền nhiệt của nhựa nền sau khi đóng rắn được thực hiện trên máy phân tíchnhiệt vi sai model STA 409 PC của hãng NETZCH, tốc độ gia nhiệt 10oC/ phút,môi trường không khí.2.2.2. Phương pháp phân tích tính chất của vật liệu - Độ bền kéo được xác định theo tiêu chuẩn ISO 257-4. 1997 trên máy đoGOTECH AL-7000-M (Đài Loan), tốc độ kéo 5mm/phút; - Độ bền uốn được xác định theo tiêu chuẩn ISO 178 1993 (E) trên máy đoGOTECH AL-7000-M (Đài Loan), tốc độ uốn 5mm/phút; - Độ bền kéo đứt cân bằng được thực hiện theo tiêu chuẩn GOST 17460-69 mẫudán được chuẩn bị dạng hình trụ Ø=25mm; - Độ nhớt của nhựa được xác định bằng phễu VZ-4, ở nhiệt độ 30oC;2.2.3. Đánh giá độ ngấm nitroglycerin Được thực hiện theo phương pháp hấp thụ trong pha lỏng. Mẫu được chuẩn bịdưới dạng các thanh kích thước 3mm x30mm x 1mm, rồi ngâm trực tiếp trong NG.Sau các khoảng thời gian xác định, tiến hành vớt mẫu, lau khô, cân chính xác khốilượng trên cân phân tích độ chính xác 10-3g. Độ ngấm nitroglycerin được tính theocông thức: m2  m1 H x100 m1 Trong đó: H(%) là độ ngấm NG của vật liệu; m1 là khối lượng mẫu trước khingâm trong NG; m2 là khối lượng mẫu sau khi ngâm trong NG. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN3.1. Ảnh hưởng của hàm lư ...