Hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB) is widely used as a propellant binder and polytetrahydrofuran (PTHF) is a useful binder ingredient that improves the burning characteristics of composite propellant.
The HTPB/PTHF blends have a preferable curing behavior and tensile property for a propellant binder. This study investigated the thermal decomposition behaviors of ammonium nitrate (AN)-based composite propellants with the HTPB/PTHF blends as a binder.
From the results of TG-DTA, the main decomposition temperature range of the HTPB/PTHF blends shifted lower as the proportion of PTHF in the binder (ξ) increased. The AN/HTPB/PTHF propellant decomposed in two stages and the
thermal decomposition of the AN/HTPB/PTHF propellants occurred at lower temperature, compared to that of the AN/HTPB propellant.
In the visual observation of the decomposition phenomena, a small quantity of the HTPB/PTHF binders above ξ of 0.6 began to liquefy at 474 K, while the shape of the binder was preserved.
The propellants decomposed heavily and the generation of smoke was more vigorous in the temperature range of 530-550 K. The size of the residue was smaller than that of the propellant sample before heating.
The residue looked like a sponge, and the amount and the size of the voids in the residue increased with increasing ξ. It was found that the HTPB/PTHF binder around AN particles liquefied or decomposed, and the quantity of liquefied or decomposed binder increased with increasingξ .
末端水酸基ポリブタジエン（HTPB）はバインダとして広く用いられている。 またポリテトラヒドロフラン（PTHF）は推進薬の燃焼特性向上に有用なバインダである。HTPB/PTHFブレンドは良好な硬化特性・機械的特性を有するバインダであった。 本実験では，HTPB/PTHFブレンドをバインダとして用いたAN系推進薬の熱分解性について調べた。 TG-DTAの結果によれば，PTHF含有率（ξ）の増加にしたがって，HTPB/PTHFブレンドの主分解となる温度範囲は低温側に移動した。 AN/HTPB/PTHF系推進薬の熱分解は２段階で起こり，その分解はAN/HTPB系推進薬と比較して低温で起こることがわかった。 熱分解を目視観察で観察したところ，ξが0.6以上のHTPB/PTHFバインダは，474Kからわずかな量のバインダが液化し始めることがわかった。 しかし，その形状はほぼ維持していた。推進薬は530〜550Kの温度範囲で，激しく白煙を出しながら分解した。 推進薬の残渣の大きさは，加熱前の推進薬のそれより小さくなった。推進薬残渣はスポンジ状をしており，残渣内の空隙の大きさと量は，ξの増加にしたがって大きくなった。AN粒子を囲んでいるHTPB/PTHFバインダは液化又は分解し，そのバインダ量はξの増加にしたがって多くなることがわかった。
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