The Effect of Silane Compound on the Cure Reaction and Mechanical Properties of PEG, PCP Binder for Propellant

Silane화합물이 추진제용 PEG, PCP바인더의 경화 및 특성에 미치는 영향

The silane compounds as a coupling agent have been used in the propellant in order to enhance the mechanical property and lower the viscosity. They showed great effects in the PEG propellant. In PCP propellant, however, the silane compounds not only made a severe cure problem but also deteriorated the mechanical property. In this study, TESPN as a silane compound was applied in PEG and PCP binder for finding above factors. The main reason was that the main chains of PCP were broken due to the trans-esterification reaction of ester groups in PCP and alchol which was produced by reacting silane compounds and moisture in the solution of liquid binder.

추진제의 기계적 특성을 증진시키고 점도를 낮추기 위하여 소량의 coupling agent인 silane 화합물이 적용되어왔다. silane 화합물 적용시 PEG(polyethylene glycol)계 추진제에서는 그 효과가 크게 나타났으나, PCP(polycaprolactone)계 추진제에서는 오히려 기계적 특성이 감소될 뿐 아니라 경화반응에도 심각한 문제를 일으키고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 규명하기 위하여 silane 화합 물로 TESPN(triethoxysilyl propionitrile)을 PEG, PCP 바인더에 적용하여 연구하였다. 그 원인은 silane의 alkoxy 그룹이 바인더 용액의 수분과 반응을 하여 생성된 alcohol이 PCP의 ester기와 trans-esterification 반응으로 주 사슬이 끊어지는 현상이었다.