무촉매하 아지드-알킨 고리 첨가반응을 이용한 고에너지 복합 탄성체 제조 연구(Highly energetic elastomer via catalyst-free azide-alkyne cycloaddition)
발표자
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초록
내용
고에너지 탄성 복합체인 고체 추진제는 통상적으로 우레탄 경화 반응에 의하여 제조되어 왔다. 하지만, 우레탄 경화 반응에 사용되는 이소시아네이트 화합물의 수분에 대한 취약성 및 이로 인한 여러 부작용으로 인하여, 우레탄 경화 반응을 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 이 중에서, 대표적으로 2000년대부터 유기 화학은 물론 고분자 화학에서 많이 적용되고 있는 클릭 반응인 아지드-알킨 고리 첨가반응을 이용하여 고체 추진제를 제조하는 연구가 가장 큰 관심을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 Polyether 또는 Polycaprolactone 계열의 폴리머 양말단의 수산기를 아지드기로 치환 후, 삼관능성 알킨 경화제와의 반응에 의하여 고체 상태의 산화제 및 금속 입자가 함침된 슬러리 형태의 복합재를 경화시켜, 결국에는 탄성력이 있는 고체 추진제를 제조하였다. 수산기 말단 폴리부타디엔을 이용해서도 고체 추진제를 제조하였는데, 폴리부타디엔의 경우는 말단기를 아지드기가 아닌 알킨기로 치환 후, 경화제로는 삼관능성 아지드기를 이용하여 추진제를 경화시켰다. 또한, Polyether계의 폴리머 중에서 주 사슬의 곁가지에 수 십개의 아지드기를 함유하고 있는 글리시딜 아지드 폴리머를 이용해서도 고체 추진제를 제조하였다. 이렇게 제조된 고체 추진제는 유변 특성, 인장 특성 및 연소 특성을 측정하여, 기존 우레탄 경화 추진제의 특성과 상호 비교해 보았다.