Poster 18 Cbecimat Roque

IDENTIFICAÇÃO DE PLASTIFICANTES EM MOTORES-FOGUETE A PROPELENTE SÓLIDO COMPÓSITO POR CROMATOGRAFIA A GÁS. A. R. Cardoso(1); K. Iha(2); 1-Instituto de Aeronáutica e Espaço, Divisão de Química 2-Instituto Tecnológico de Aeronáutica

RESUMO Plastificantes são adicionados aos polímeros para fornecer elasticidade e resistência mecânica para que estes suportem as tensões geradas durante o processamento, transporte, ignição, queima e vôo de um foguete. A migração de plastificantes em motores-foguete causa indesejáveis alterações nas matrizes poliméricas com a perda de propriedades mecânicas balísticas, tais como, força de tração, dureza e velocidade de queima comprometendo sua integridade estrutural. Neste trabalho foi desenvolvido um método de extração contínua, separação e identificação de plastificantes em propelente, adesivo e elastômero usados nos motores-foguetes por meio de cromatografia a gás (GC) associada à espectrometria de massa (MS). ENVELOPE MOTOR TUBEIRA

INTRODUÇÃO Um motor-foguete movido a propulsão química consiste de uma câmara cilíndrica dentro da qual ocorre uma reação de combustão, gerando grandes quantidades de gases com altas temperaturas. Estes ao serem expelidos através de um estreitamento denominado tubeira, provocam a propulsão do foguete no sentido oposto. A mistura reagente, comumente é denominada de propelente .

IGNITOR

Figura 1 – Motor-foguete a propulsão sólida

Motor-foguete a combustível sólido é um sistema constituído por diversos materiais, além de seu invólucro cilíndrico conhecido como envelope motor, que pode ser de aço, alumínio, ou compósito polimérico. Possui ainda como partes principais o propelente, o isolante térmico que pode ser “liner”, borracha ou ambos, o ignitor e a tubeira por onde saem os gases de combustão. A Figura 1 mostra esquematicamente um motor-foguete a propulsão sólida (MFPS). EXPERIMENTAL Propellant Grain

O

Microscopic Cross Section

HTPB Binder Ammonium Perchlorate (200 µ)

Aluminum AP (20µ)

Adesivo/isolante térmico

Evaporação

Extração 16h

RESULTADOS & DISCUSSÃO

Corpo-de-prova

Propelente

Espectro do DOP Plastificante DBF DOA DOP DOZ

Pesagem

Cromatograma dos plastificantes

Tempo de retenção 8,4 min. 10,4 min. 11,3 min. 12,2 min.

CONCLUSÃO A extração, separação e identificação dos plastificantes usados nos polímeros de mísseis e foguetes foi possível. Este desenvolvimento poderá ser aplicado no controle de processo, qualidade, produto ou de novos estudos que envolvam estes aditivos em compósitos, adesivos, elastômeros e outros materiais do setor aeroespacial •

REFERÊNCIAS

MORAES, A.M.F.; PINTO, J.R.A.; HOLANDA, J.A.S. Optimization of bondline´s properties of solid rocket motor. In: INTERNATIONAL ANNUAL CONFERENCE OF ICT, 37., 2006, Karlshure. Conference...Karlshure: ICT, 2006. p.90-98. .

2. FUST, W. G.; KAYS, A. O. Adhesives for bonding of insulation in solid propellant rocket motors. Applied Polymer Symposia, New York, n. 3, p. 219-231, 1966. 3. PINTO, J.R.A. Determinação da Energia de Tack e da Melhor Condição de Adesão dos Revestimentos Poliuretânicos para Propelente Sólido Compósito Utilizado em Motores-Foguete. 2007. 80f. Tese (Mestrado em Ciências) – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos.