Kinetiske, reologiske, termokjemiske og mekaniske egenskaper til polymermatriser

Rakettmotorer med fast drivstoff inneholder blant annet en polymermatrise. Denne matrisen er viktig for å holde resten av rakettdrivstoffets ingredienser sammen. I dette arbeidet ble 26 polymermatriser fremstilt. De ble karakterisert både mekanisk og termisk. I tillegg studerte jeg flytegenskapene og reaksjonskinetikken under herdingen.
De fleste polymermatrisene var basert på den hydroksylterminerte prepolymeren HTPB. Noen av prøvene ble laget ut fra Terathane 2000, som er en hydroksylterminert polyeter. Flere parametere som kunne tenkes å ha betydning for herdeforløp og –kvalitet ble variert. Det handlet blant annet om herder, herdekatalysator, brennhastighetskatalysator og myknermengde.
Resultatene viste at det var forskjell på herderne i hvor raskt de reagerte med prepolymeren. Reaksjonshastigheten ble vesentlig økt med tilsats av herdekatalysator. På den måten har en verktøy for å kunne regulere hvor raskt man ønsker at prøvene skal herde. To av brennhastighets-katalysatorene katalyserte også herdingen. Det man bør en ta hensyn til ved valg av brenn-hastighetskatalysator.
De fleste reaksjonene så ut til å følge 2. ordens (eller pseudo 2. ordens) kinetikk. Det gjaldt også katalysert herding, som har en mer komplisert reaksjonsmekanisme enn den ukatalyserte reak-sjonen.
Hardheten til ferdigherdede HTPB-prøver var noe avhengig av sammensetningene. Størst effekt hadde mykneren dioktylsebasat, som gjorde prøvene vesentlig mykere. Også glassovergangs-temperaturen var mer avhengig av mykneren enn noen av de andre parameterne som ble variert.