• Advances in materials Research
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• 제13권2호
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• pp.129-140
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• 2024

This study evaluates the ratio of Toluene di-isocyanate (TDI) functional group isocyanate (NCO) to the binder functional hydroxyl group (OH) in HTPB/AP/Al-based propellants on their mechanical properties, flow rate, and viscosity to determine the limitations of NCO/OH in the composition of solid propellants. The propellants consisted of hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB) polyurethane (PU), aluminum (Al) and tri-modal ammonium perchlorate (AP). The tri-modal AP consisted of 30% of coarse AP, 30% of medium AP, and 8% of fine AP. The ratio of NCO/OH varies from 0.73 to 0.85, with two binder percentages of 10.5% and 12%. An increase in NCO/OH ratio with 10.5% binder provided 20%, 95%, and 8 to 9% increments in UTS, modulus, and hardness, respectively. However, the propellant elongation, density, and flow rate decreased by 170%, 0.2%, and 11-12%, respectively. Viscosity increased 20% based on initial hour reading. The 12% binder provides 27%, 47%, and 5~6% an increment of UTS, modulus and hardness respectively. However, the propellant elongation, density, and flow rate decreased by 47%, 0.17% and 27%, respectively. The viscosity increased 30% based on initial hour reading. This study suggests the NCO/OH value of 0.77 and 10.5~11% binder content in propellant based on the mechanical properties, flow rate, and viscosity for better processing and pot life.

• 대한화학회지
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• 제27권1호
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• pp.58-65
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• 1983

체인 연장체로서 저분자량 디올의 5종(에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5펜탄디올, 1,6-헥산디올)과 경화제로서 TDI 및 IPDI를 사용하여 HTPB 우레탄 탄성 중합체를 제조하였다. 저분자량 디올의 농도, 저분자량 디올의 메틸렌기의 수, 벤젠고리를 소유한 TDI와 시클로헥산을 소유한 IPDI의 영향에 따른 기계적 성질(인장강도, 100% 탄성계수, 경도)의 변화를 고찰한 결과 저분자량 디올의 농도가 증가할수록 우페탄 농도의 영향으로 기계적 성질이 예상한 바와 같이 증가하였다. 경화제로서 IPDI를 사용한 경우는 저분자량 디올의 메틸렌기의 수가 증가할수록 가교화밀도 및 우레탄 농도의 감소로 인해 기계적 성질이 저하되었다. TDI를 사용한 경우는 IPDI와 달리 저분자량 디올의 메틸렌기의 수가 짝수인 경우와 홀수인 경우 그 기계적 성질이 서로 다르게 나타났으며 특히 수소결합의 영향으로 홀수인 경우는 메틸렌기의 수에 따른 지그재그 형상을 나타내었다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권4호
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• pp.73-78
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• 2020

고체 로켓 추진기관을 생산, 취급하는 과정에서 추진제를 발화 시킬 수 있는 주요 원인은 작업자의 실수, 잘못된 작업방법, 기계적 결함, 충격, 마찰, 정전기, 누전 등이 있다. 과거 수십 년 동안 추진기관의 생산 취급과정에서 많은 사고가 발생되었으며, 사고조사 결과 특정 조건에서 정전기 민감도가 매우 높아진다는 사실이 확인되었다. 본 논문에서는 해외 사고사례를 분석하고 실제 공정을 고려한 밀폐 및 압력 하중이 가해지는 상황을 모사하여 정전기 민감도를 측정하였다. 시험결과 추진제의 밀폐 및 압력 하중 상황에서 민감도가 높아지며, 압력보다는 밀폐상황에서 추진제가 정전기에 더 민감하게 반응하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 추진제 민감도 시험에 대한 시험 방식이 재설계되어야 한다고 판단되어 정전기, 압력, 마찰, 밀폐 조건을 동시에 모사할 수 있는 시험 장비 제작을 추진하게 되었다.