Estudos sobre o envelhecimento de formulaÃÃes de propelente sÃlido compÃsito baseadas em "binders" poliuretÃnicos empregadas em motores-foguete.

AUTOR(ES)

Rocco, Josà AtÃlio Fritz Fidel

DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

A decomposiÃÃo tÃrmica de amostras de formulaÃÃes de propelente sÃlido do tipo compÃsito baseadas no polibutadieno lÃquido hidroxilado (PBLH) à um processo complexo que envolve vÃrios fenÃmenos fÃsico-quÃmicos. Desde que a estrutura fÃsica do propelente sÃlido compÃsito à heterogÃnea, a estrutura da chama que se forma a partir de sua combustÃo tambÃm à heterogÃnea. O fenÃmeno de combustÃo deste tipo de compÃsito à extremamente dependente das espÃcies quÃmicas empregadas na formulaÃÃo de partida, pressÃo, temperatura inicial da superfÃcie do grÃo propelente sÃlido, e vÃrios outros parÃmetros de carÃter termoquÃmicos presentes na cÃmara de combustÃo do motor-foguete. Altas temperaturas, pressÃes e razÃes de aquecimento estÃo presentes na cÃmara de combustÃo de motores-foguete a propelente sÃlido durante seu funcionamento. Neste estudo, a tÃcnica de anÃlise tÃrmica denominada termogravimetria, entre outras, foi empregada para elucidar a cinÃtica de decomposiÃÃo tÃrmica de amostras de formulaÃÃes de propelente sÃlido compÃsito baseadas no "binder" produto da reaÃÃo entre o polibutadieno lÃquido hidroxilado (PBLH) com o di-isocianato de isoforona (IPDI) para razÃes de aquecimento variando entre 32,5 e 5 K/min. Observou-se que a energia de ativaÃÃo (Ea) variou de acordo com a extensÃo da decomposiÃÃo e o modelo cinÃtico empregado. A grande versatilidade na qual poliuretanos obtidos a partir do PBLH/IPDI podem ser formulados, quando comparados a outros tipos de polÃmeros nÃo energÃticos empregados como "binders" em formulaÃÃes de propelente sÃlido compÃsito, à a principal razÃo de seu uso extensivo ao longo destas Ãltimas dÃcadas. O PBLH permanece como principal poliol de partida na formulaÃÃo destes compÃsitos. Devido a crescente exigÃncia de aumento do valor do impulso especÃfico destas formulaÃÃes alÃm da performance do motor-foguete, avanÃos crescentes podem ser registrados nas tecnologias que envolvem a obtenÃÃo destes compÃsitos. O envelhecimento da estrutura polimÃrica baseada no PBLH/IPDI pode afetar a performance balÃstica do motor-foguete. A degradaÃÃo das propriedades mecÃnicas do grÃo propelente sÃlido quando submetido a solicitaÃÃes de origem tÃrmica aumentam a possibilidade de falha do material pelo surgimento de microfissuras alÃm de fenÃmenos de desagregaÃÃo das cargas sÃlidas. As mudanÃas nas propriedades mecÃnicas do grÃo propelente sÃlido durante o processo de envelhecimento estÃo diretamente ligadas ao aumento da densidade de ligaÃÃes cruzadas da rede polimÃrica que compÃe o "binder" - PBLH/IPDI.

ASSUNTO(S)

poliuretano energia de ativaÃÃo propelentes sÃlidos cinÃtica das reaÃÃes decomposiÃÃo tÃrmica polibutadieno fÃsico-quÃmica propelentes compÃsitos reaÃÃes quÃmicas substÃncia aglutinadora propriedades mecÃnicas

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