Thermal characterization of GAP and GAP based binders
GAP ve GAP bazlı bağlyıcıların ısısal karakterizasyonu
- Tez No: 75869
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Glisidil Azid Polimer, enerjetik bağlayıcı, kompozit yakıt, ısısal karakterizasyon, plastifiyen. viii, GAP, Polimerler, Yakıtlar, Glycidyl Azide Polymer, energetic binder, composite propellant, thermal characterization, plasticizer, Southeastern Anatolian Project, Polymers, Fuels
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZGAP VE GAP BAZLI BAĞLAYICILARIN ISISAL KARAKTERİZASYONU Selim, Kamuran Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Levent Yılmaz Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Saim ÖZKAR Ağustos 1998, 132 sayfa Kompozit yakıtlar yüksek performanslı roket yakıtlarında kullanılırlar. Bu yakıtlar polimerik bağlayıcı ve enerjetik oksitleyiciden oluşurlar. Gelecekte kullanılacak roket motorlarının yüksek performans gereksinimlerini karşılamak için yakıtların enerjisini yükseltmek amacı ile yapılan çalışmalar yakıt bağlayıcıları için enerjetik polimerlerin geliştirilmesi ile sonuçlanmıştır. Bu tip polimerler yapılarında enerjetik fonksiyonel gruplar barındırırlar; bu da yanma sırasında yakıta ek enerji sağlar. Bu çalışmada farklı enerjetik polimerler arasından yüksek enerji içeriği ve uygun fiziksel özelliklerinden dolayı glisidil azid polimer (GAP) kullanılmıştır.viBu çalışmanın amacı GAP ve GAP bazlı bağlayıcıların sistematik karakterizasyonudur. Karakterizasyon testleri ısısal analiz metodları, diferansiyel tarama kalorimetresi (DSC) ve termogravimetrik analiz (TGA) kullanılmıştır. Öncelikle saf GAP, DSC ve TGA kullanılarak karakterize edilmiştir. Camsı geçiş sıcaklığı (Tg) ve bozunma sıcaklığı (Ta) sırası ile -45°C ve 242°C olarak bulunmuştur. Bozulma esnasında açığa çıkan enerji (AHd) 485 kal/gr olarak ölçülmüştür. Ta'nin ısıtma hızından çok fazla etkilendiği, fakat AHd nin sabit kaldığı bulunmuştur. Daha sonra GAP'ın Tg değerini düşürmek için, GAP, dioktil adipat (DOA) ve bis 2,2 dinitropropyl asetal formal (BDNPA/F) plastifiyenleri ile karıştırılmıştır. Isısal karakterizasyon çalışmaları BDNPA/F'nin GAP bazlı yakıtlar için uygun bir plastikleştirici olduğunu göstermiştir. Daha sonra, GAP, sertleştirici tri-izosiyanat N-100 ve sertleştirme katalizörü dibutiltindilaurat (DBTDL) kullanılarak çapraz bağlanmıştır. Isısal karakterizasyon, çapraz bağlamanın Tg'yi arttırdığını ve Td'yi düşürdüğünü göstermiştir. Sertleşmiş GAP'ın Tg'si BDNPA/F kullanılarak yeteri kadar düşük bir ısıya (-45°C) düşürülmüştür. Son olarak bozulma tepkimesi ve plastifiyen miktarının Tg üzerine etkisi için uygun modeller uygulanmış ve model sabitleri belirlenmiştir.viiYukarıda ele alınan tüm çalışmalardan çıkarılabilecek sonuç bağlamında GAP/N- 100/BDNPA/F/DBTDL kullanılarak geliştirilmiş olan bağlayıcı, bağlayıcı özelliklerinin ihtiyaçlarını karşılamaktadır; bu da bağlayıcının gelecekte yakıt formülasyonlarında kullanılabilir hale geldiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT THERMAL CHARACTERIZATION OF GAP AND GAP BASED BINDERS Selim, Kamuran M.S., Department of Chemical Engineering Supervisor : Prof. Dr. Levent Yılmaz Co-Supervisor. Prof. Dr. Saim ÖZKAR August 1998, 132 pages Composite propellants are used in high performance rocket motors. They are composed of a polymeric binder and an energetic oxidizer. In order to meet the higher performance requirements of future rocket motors, the studies for increasing the energy of the propellants result in the development of energetic polymers for propellant binders. This kind of polymers contains energetic functional groups on their structure which will give additional energy to the propellant during combustion. iiiAmong various energetic polymers glycidyl azide polymer (GAP) was used in this study because of its high energy content and appropriate physical properties. The aim of this study is to characterize GAP and GAP based binders systematically. Thermal analysis methods; differential scanning calorimeter (DSC) and thermal gravimetric analysis (TGA) were used for characterization tests. Initially pure GAP was characterised by using DSC and TGA. The glass transition temperature (Tg) and decomposition temperature (Td) was found as -45°C and 242 °C respectively. The energy released during decomposition (AHa) was measured as 485 cal/g. It was found that Td was strongly effected by heating rate, but AHa remained constant. Then, in order to decrease its Tg of GAP was mixed with the plasticisers dioktil adipate (DOA) and bis 2,2 dinitropropyl acetal formal (BDNPA/F). The thermal characterization results showed that BDNPA/F is a suitable plasticizer for GAP based propellants. Later, GAP was crosslinked by using the curing agent tri-isocyanete N-100 and a curing catalyst dibuthyltindialurate (DBTDL). The thermal characetrizatİon showed that crosslinking increases Tg and decreases (Td) of GAP. The Tg of the cured GAP was decreased to sufficiently low temperatures (-45°C) by using BDNPA/F. Finally, suitable models for decomposition reaction and effects of plasticizer content on Tg was applied and model constants were determined. IVIt was concluded from all of the above studies that the binder developed by using GAP/N-100/BDNPA/F/DBTDL meets the requirements of binder properties that make it to be used in future propellant formulations.
Benzer Tezler
- Thermal physical and curing characteristics of GAP based binders
GAP bazlı bağlayıcıların ısıl, fiziksel ve sertleşme özelliklerinin incelenmesi
HÜSNÜ KAŞIKÇI
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAİM ÖZKAR
- Preparation and characterization of silicon thin films
Silisyum ince filmlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
İSMAİL ATILGAN
Doktora
İngilizce
1993
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM KATIRCIOĞLU
- Thermal characterictics of rocket propellants
Roket yakıtlarının termal karakterizasyonu
HATİCE FAZLIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. JALE HACAOĞLU
- Preparation and electrical structural optical characterization of İn Se thin films
İn Se ince filmlerin hazırlanışı ve elektrik yapı, optik karakterizasyonu
MEHMET PARLAK
Doktora
İngilizce
1997
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÇİĞDEM ERÇELEBİ
- Metalurjik olarak hazırlanan Au-Pd elektrodların katalitik özelliklerinin incelenmesi
Characterization of catalytic behaviours of metallurgically casted Au-Pd electrodes
CANPOLAT ÖZDEN
