• 한국군사과학기술학회지
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• 제12권5호
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• pp.660-666
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• 2009

Thermoplastic polyurethane elastomer(PU-TPE) and energetic thermoplastic polyurethane Elastomer(E-PU-TPE) were prepared from Hexamethylene diisocyanate(HDI), 1,4-BD/AA ester polyol and glycidyl azide polymer(GAP-2400) as an energetic material by the addition polymerization. The PU-TPE and E-PU-TPE were characterized by FT-IR and GPC. Viscometer, DSC and UTM were used to investigate the viscose behavior with a various solvent, thermal properties and mechanical properties of PU-TPE and E-PU-TPE, which are of potential interest for the development of high performance binder of energetic solid propellants. It was found that $M_w$ of PU-TPE and E-PU-TPEs are over 100,000 and decreased with increase of GAP-2400 contents. $T_m$ and ${\Delta}H$ as thermal properties decreased and also tensile strength and elongation at break as mechanical properties decreased with increase of GAP-2400 contents.

• 한국추진공학회지
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• 제24권3호
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• pp.41-46
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• 2020

본 연구에서는 당 논문과 동일한 제목 하에 이루어진 연구결과에 이어서 최신 개발 고에너지 열가소성(ETPE)추진제의 시차 주사 열량(DSC) 및 열중량 분석(TGA)법으로 열분석을 진행하여 고에너지 열가소성 추진제의 특징을 확인하였으며, 추진제 둔감성을 확인하기 위해 추진제 둔감 정도 확인 시험인 LSGT, 파쇄성 시험을 진행하였다. 추진제 원료로는 GAP(Glycidyl Azide Polymer)이 45% 함유된 고에너지 열가소성(ETPE) 바인더와 고에너지 가소제(DEGDN), 산화제로는 AP(Ammonium Perchlorate)와 RDX(research development explosive, cyclotrimethylenetrinitramine)를 사용하였다. 위와 같은 분석을 통해, 개발된 ETPE 추진제가 일반적인 RDX/AP 추진제와 유사한 열적 거동을 갖는 것을 확인 하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권1호
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• pp.71-78
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• 2019

본 연구에서는 열가소성 추진제의 성능을 보완하기 위해 GAP(Glycidyl Azide Polymer)이 45% 함유된 고에너지 열가소성 바인더와 고에너지가소제(DEGDN), 니트라민계 산화제(RDX)를 사용하였고 기존 열가소성 추진제보다 약 7% 더 높은 성능을 가진 열가소성 추진제 제조 내용과 이의 특성에 대해 기술하였다. 개발된 고에너지 열가소성(ETPE) 추진제는 기존 열가소성 추진제와 유사한 기계적 물성을 나타내었으며 연소속도는 더 느리고 압력지수는 더 높게 나타났다.

• 공업화학
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• 제31권3호
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• pp.284-290
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• 2020

Energetic thermoplastic elastomers (ETPEs) based on glycidyl azide polymer (GAP) and carboxylated GA copolymers [GAP-ETPE and poly(GA-carboxylate)-ETPEs] were synthesized using isophorone diisocyanate (IPDI), dibutyltin dilaurate (DBTDL), 1,4-butanediol (1,4-BD), and soft segment oligomers such as GAP and poly(GA-carboxylate). The synthesized GAP-ETPE and poly(GA-carboxylate)-ETPEs were characterized by Fourier transform infrared (FT-IR), gel permeation chromatography (GPC), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), universal testing machine (UTM), calorimetry and sensitivity towards friction and impact. DSC and TGA results showed that the introduction of carboxylate group in GAP helped to have better thermal properties. Glass transition temperatures of poly(GA-carboxylate)-ETPEs decreased from -31 ℃ to -33 ℃ compared to that of GAP-ETPE (-29 ℃). The first thermal decomposition temperature in poly(GA_0.8-octanoate_0.2)-ETPE (242 ℃) increased in comparison to that of GAP-ETPE (227 ℃). Furthermore, from calorimetry data, poly(GA-carboxylate)-ETPEs exhibited negative formation enthalpies (-6.94 and -7.21 kJ/g) and higher heats of combustion (46713 and 46587 kJ/mol) compared to that of GAP-ETPE (42,262 kJ/mol). Overall, poly(GA-carboxylate)-ETPEs could be good candidates for a polymeric binder in solid propellant due to better energetic, mechanical and thermal properties in comparison to those of GAP-ETPE. Such properties are beneficial to application and processing of ETPE.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권3호
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• pp.282-288
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• 2015

에틸렌-비닐아세테이트(EVA)와 아지드화 폴리부타디엔(Az-PBD)를 블렌드 함으로써 새로운 에너지함유 열가소성탄성체를 제조하고, 이들의 미세구조 및 제반물성을 SEM, DSC, DMA, 인장실험 및 연소시험으로부터 조사하였다. Az-PBD는 1,2-비닐기를 갖는 폴리부타디엔(PBD)을 첨가반응에 의해 비닐기를 브롬화시킨 후, $NaN_3$를 이용하여 브롬기를 아지드기($-N_3$)로 치환시킴으로써 제조하였다. EVA/Az-PBD 블렌드는 EVA/Az-PBD 비율이 무게비로 각각 90/10, 80/20, 70/30이 되도록 용액 블렌딩으로 제조하였다. SEM, DSC, DMA 분석 결과 이들 블렌드는 부분적으로 상용성이며, EVA가 연속상을 이루고 Az-PBD가 분산상을 이루는 미세구조를 갖는 것을 알 수 있었다. 인장실험으로부터 Az-PBD 함량이 증가될수록 인장모듈러스 및 영구신장변형율이 증가되고 파단신율이 감소되는 경향을 보였으나, 제조된 모든 블렌드들은 700% 이상의 파단신율과 5% 이하의 영구인장변형율을 나타내어, 일반적인 탄성고무소재와 같은 특성을 나타내었다. 또한, 연소 시 Az-PBD 함량 증가함에 따라 더 큰 불꽂이 발생되어 연소 시 더 높은 에너지를 발생시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.81-87
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• 2019

에너지화 열가소성 탄성체 제조에 사용될 수 있는 새로운 계열의 glycidyl azide polymer (GAP)을 모색하기 위해 전구체인 poly(epichlorohydrin) (PECH)에 친핵체인 아지드기와 알콕시 및 알킬 아민을 도입하여 4가지 GAP copolymer polyol을 합성하고 물성에 대하여 고찰하였다. 이 GAP copolymer 합성반응은 이종의 친핵체를 1단계 반응으로 동시에 치환하여 미반응 sodium azide가 남지 않는 친환경적이며 효율적인 합성법으로 평가할 수 있다. 역개폐 짝풀림(inverse gated decoupling) $^{13}C$ NMR 분석법과 Fourier transform infrared (FT-IR) 분석법으로 상대적 치환율을 정량적으로 분석하였으며 반응 진행도를 모니터링 하였다. 합성된 GAP copolymer의 유리전이온도와 분자량은 differential scanning calorimetry (DSC)와 gel permeation chromatography (GPC)로 분석하였다. 합성된 poly($GA_{0.8}-butoxide_{0.2}$), poly($GA_{0.7}-n-butylamine_{0.3}$), poly($GA_{0.7}-dipropylamine_{0.3}$), poly($GA_{0.7}-morpholine_{0.3}$)의 유리전이온도는 $-39^{\circ}C$에서 $-26^{\circ}C$ 범위의 값을 나타내었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제7권3호
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• pp.129-139
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• 2004

DXD-19 is a flexible sheet explosive, which is a new polymer-bonded explosives(PBX's). DXD-19 is relatively insensitive and can be extruded into various configurations to be applied to munitions. A typical application includes multi-point initiation for the warhead, cutting/severance devices and transfer lines. The DXD-19 composition employs a binder system derived from the thermoplastic elastomer(HyTemp 4454) containing $5\%$ OH terminated with isocyanate curable for increasing mechanical properties. The use of an elastomer CAB increases its mechanical properties and the use of an energetic plasticizer BDNPF/BDNPA(F/A) improves the process ability as well as energy contents. The composition of the extruded DXD-19 formulation is formed $\%$ weight of $PETN/HyTemp/ATEC/(F/A)/CAB=72\~73/12\~13/6\~7/6\~7/1\~2$. Our safety tests of DXD-19 shows Insensitivity to an impact test and friction test, good thermal stability and excellent mechanical properties.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.673-680
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• 2019

GAP 및 GAP-co-BO계 에너지 함유 열가소성 탄성체(ETPE)의 하드세그먼트 함량을 30~45% 범위에서 변화시켜 합성하여 열적 특성 및 기계적 특성을 비교 연구하여 고찰하였다. FTIR 분석 결과로부터 GAP-co-BO계 ETPE와 GAP계 ETPE는 하드세그먼트 함량이 증가함에 따라 수소결합을 형성하는 능력이 증가하였으며 GAP-co-BO계 ETPE의 수소 결합 능력이 GAP계 ETPE보다 크게 나타났다. DSC와 DMA 분석 결과로부터 GAP계 ETPE의 유리전이온도(T_g)는 하드세그먼트 함량이 증가함에 따라 증가하였으나, GAP-co-BO계 ETPE의 유리전이온도(T_g)는 하드세그먼트가 증가하여도 유사한 값을 유지하였다. 상온 storage modulus는 GAP-co-BO계 ETPE의 값이 GAP계 ETPE 값보다 더 크게 나타났다. 이러한 거동은 GAP-co-BO계 ETPE 내의 하드세그먼트와 소프트세그먼트의 강한 상분리 거동의 결과로 볼 수 있다. 그 결과 GAP-co-BO계 ETPE는 GAP계 ETPE보다 더 큰 파단강도와 더 낮은 파단신율 값을 나타냈다.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.375-380
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• 2009

폴리에피클로로히드린 고무(PECH)의 염소기를 높은 분해열을 갖는 아지드기(-$N_3$ )로 치환시켜 아지드화 PECH (Az-PECH)를 제조한 후 이를 열가소성수지인 스티렌-아크릴로니트릴(SAN)과 고무/플라스틱 비율이 무게비로 80/20, 70/30, 60/40이 되도록 블렌딩하고, 제조된 블렌드 필름의 상용성, 기계적물성 및 탄성복원력을 평가하였다. Az-PECH의 $N_3$기 치환도가 50% 이하인 블렌드의 경우 단일 유리전이온도를 나타내어 상용성 블렌드임을 알 수 있었으며, 고무함량이 클수록 블렌드의 우수한 유연성과 탄성복원력을 나타내었다. $N_3$ 치환도가 75%인 블렌드에서는 상분리가 일어나며 유연성과 탄성복원력이 상용성 블렌드에 비해 저하되었다. 상용성을 갖는 블렌드들은 모두 고무특성과 함께 반복적인 가열성형이 가능한 전형적인 열가소성탄성체임을 확인하였다 또한, PECH의 $N_3$ 치환도가 크고, $N_3$기를 갖는 고무함량이 큰 블렌드일수록 연소시 더 큰 불꽂을 발생시키는 것을 관찰할 수 있었다.