KR20240104935A - Polyurethane for solid propellant and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고체 추진체용 폴리우레탄 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 알카인기를 포함한 페로센 화합물 및 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄 중합체를 클릭 반응하여 페로센 화합물이 공유결합된 폴리우레탄을 제조하는 단계; 를 포함하는 고체추진체용 폴리우레탄 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to polyurethane for solid propellants and a method for producing the same. Specifically, the present invention includes the steps of click-reacting a ferrocene compound containing an alkyne group and a polyurethane polymer containing an azide group to produce a polyurethane to which the ferrocene compound is covalently bonded; It relates to a method for producing polyurethane for solid propellants comprising.
Description
본 발명은 고체 추진체용 폴리우레탄 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to polyurethane for solid propellants and a method for producing the same.
메탈로센은 촉매 반응뿐만 아니라 고체 추진제의 산화제, 가소제 및 연소 첨가제 등에 기계적 특성을 향상시킬 목적으로 사용되어 왔다. 다만, 상기 메탈로센과 고분자를 단순 혼합할 경우 분산성이 저하되는 문제점이 있다.Metallocenes have been used not only for catalytic reactions but also as oxidants, plasticizers, and combustion additives for solid propellants to improve mechanical properties. However, when the metallocene and the polymer are simply mixed, there is a problem in that the dispersibility is reduced.
종래의 페로센을 공유결합한 폴리 에틸렌 옥사이드 또는 폴리 프로필렌 옥사이드 구조체의 경우 페로센이 분산성이 우수하고 폭발성이 매우 우수한 장점은 있지만, 폴리올레핀 옥사이드 계열에 따라 가공성 및 기계적 강도가 낮아 외부의 충격에 의해 구조체가 손상되거나 셀프 폭발하는 등의 문제점이 발생할 수 있다.In the case of conventional polyethylene oxide or polypropylene oxide structures covalently bonded to ferrocene, ferrocene has the advantage of excellent dispersibility and excellent explosive properties, but depending on the polyolefin oxide series, processability and mechanical strength are low, so the structure is damaged by external impact. Problems such as explosion or self-explosion may occur.
폴리우레탄의 경우 우수한 가공성 및 기계적 특성을 가지고 있으며, 특히 하드 세그먼트 및 소프트 세그먼트의 적절한 조합으로 인하여 적절한 탄성 및 기계적 강도를 가질 수 있다. 다만, 일반적인 폴리우레탄의 경우에는 가열시 발열량이 적어 고체추진제로 사용되기 어려운 점이 있다. 이에 본 발명은 기계적 물성 및 일정 수준의 탄성을 지녀 내구성이 매우 우수하면서 동시에 발연성이 매우 우수한 고체추진제용 폴리우레탄을 제공하고자 한다.Polyurethane has excellent processability and mechanical properties, and in particular, can have appropriate elasticity and mechanical strength due to an appropriate combination of hard and soft segments. However, in the case of general polyurethane, the amount of heat generated when heated is low, making it difficult to use as a solid propellant. Accordingly, the present invention seeks to provide a polyurethane for solid propellants that has excellent mechanical properties and a certain level of elasticity, has excellent durability, and at the same time has excellent smoke properties.
본 발명은 종래의 페로센과 공유결합한 폴리 에틸렌 옥사이드 또는 폴리 프로필렌 옥사이드 구조체보다 가공성 및 기계적 물성이 우수하면서 동시에 우수한 발열량을 가질 수 있는 고체추진용 폴리우레탄을 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a polyurethane for solid propulsion that has superior processability and mechanical properties compared to conventional polyethylene oxide or polypropylene oxide structures covalently bonded with ferrocene and at the same time has excellent calorific value.
본 발명은 알카인기를 포함한 페로센 화합물 및 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄 중합체를 클릭 반응하여 페로센 화합물이 공유결합된 폴리우레탄을 제조하는 단계;를 포함하는 고체추진체용 폴리우레탄 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing polyurethane for a solid propellant, including the step of producing a polyurethane to which the ferrocene compound is covalently bonded by clicking reacting a ferrocene compound containing an alkyne group and a polyurethane polymer containing an azide group.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄 중합체의 아자이드기와 알카인기를 포함한 페로센의 몰랄 비율은 1: 0.1 내지 1 인 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the molal ratio of the azide group-containing polyurethane polymer and the alkyne group-containing ferrocene may be 1:0.1 to 1.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄은 아자이드기를 포함하는 다이올을 포함하는 다이올계 화합물과 이소시아네이트계 화합물이 반응하여 제조된 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the polyurethane containing an azide group may be produced by reacting a diol-based compound containing a diol containing an azide group and an isocyanate-based compound.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 아자이드기를 포함하는 다이올은 테트라하이드로퓨란 및 에픽클로로하이드린을 양이온개환중합을 통해 제조된 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the diol containing the azide group may be prepared through cation ring-opening polymerization of tetrahydrofuran and epic chlorohydrin.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 테트라하이드로퓨란 및 에픽클로로하이드린의 몰 비율은 1: 0.3 내지 3인 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the molar ratio of tetrahydrofuran and epicchlorohydrin may be 1:0.3 to 3.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 아자이드기를 포함하는 다이올은 수평균 분자량 100 내지 50,000 g/mol의 다이올 또는 폴리알킬렌다이올에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the diol containing the azide group may include at least one selected from diols or polyalkylenediols with a number average molecular weight of 100 to 50,000 g/mol.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 고체추진체용 폴리우레탄은 Isoperibel Bomb Calorimeter Parr Instrument 6300EF 장치에 따른 발열량이 6,000 cal/g 이상인 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the polyurethane for solid propellant may have a calorific value of 6,000 cal/g or more according to the Isoperibel Bomb Calorimeter Parr Instrument 6300EF device.
본 발명의 일 양태에 따라, 알카인기를 포함한 페로센 화합물 및 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄 중합체를 클릭 반응하여 제조한 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, it may be manufactured by clicking reaction of a ferrocene compound containing an alkyne group and a polyurethane polymer containing an azide group.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄 중합체의 아자이드기와 알카인기를 포함한 페로센의 몰랄 비율은 1: 0.1 내지 1 인 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the molal ratio of the azide group-containing polyurethane polymer and the alkyne group-containing ferrocene may be 1:0.1 to 1.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄은 아자이드기를 포함하는 다이올을 포함하는 다이올계 화합물과 이소시아네이트계 화합물이 반응하여 제조된 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the polyurethane containing an azide group may be produced by reacting a diol-based compound containing a diol containing an azide group and an isocyanate-based compound.
본 발명읠 일 양태에 따라, 상기 아자이드기를 포함하는 다이올은 수평균 분자량 100 내지 50,000 g/mol의 다이올 또는 폴리알킬렌다이올에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the diol containing the azide group may include any one or more selected from diols or polyalkylene diols with a number average molecular weight of 100 to 50,000 g/mol.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 고체추진체용 폴리우레탄은 Isoperibel Bomb Calorimeter Parr Instrument 6300EF 장치에 따른 발열량이 6,000 cal/g 이상인 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the polyurethane for solid propellant may have a calorific value of 6,000 cal/g or more according to the Isoperibel Bomb Calorimeter Parr Instrument 6300EF device.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 고체추진체용 폴리우레탄을 포함하는, 고체추진체를 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, a solid propellant containing the polyurethane for solid propellant can be provided.
본 발명은 고체추진체용 폴리우레탄 제조방법을 제공함에 따라, 종래의 폴리우레탄의 우수한 기계적 물성 및 가공성을 유지하면서 동시에 6,000 cal/g이상의 발열량을 달성하는 고체추진용 폴리우레탄을 제공할 수 있다.By providing a method for producing polyurethane for solid propellants, the present invention can provide polyurethane for solid propellants that maintains the excellent mechanical properties and processability of conventional polyurethanes while simultaneously achieving a calorific value of more than 6,000 cal/g.
도 1은 고체 추진체용 폴리우레탄의 구조 및 제조예 2, 실시예 2 및 실시예 3의 FT-IR 그래프이다.
도 2는 제조예1 내지 3에서 Poly(Epichlorohydrin-co-Tetrahydrofuran)diol의 FT-IR과 13C-NMR 이미지이다.
도 3은 제조예 1 내지 3의 Poly(Epichlorohydrin-co-Tetrahydrofuran)diol의 도 3은 FT-IR 및 13C-NMR 그래프이다.
도 4는 제조예 1 내지 3의 아지도-폴리우레탄의 FT-IR 및 13C-NMR 그래프이다.
도 5는 제조예 1 및 실시예 1 내지 3의 1H-NMR 이미지이다.
도 6은 제조예 2, 실시예 2 및 비교예 1의 기계적 강도를 측정한 그래프이다.Figure 1 shows the structure of polyurethane for solid propellants and FT-IR graphs of Preparation Example 2, Example 2, and Example 3.
Figure 2 is an FT-IR and 13 C-NMR image of Poly(Epichlorohydrin-co-Tetrahydrofuran)diol in Preparation Examples 1 to 3.
Figure 3 shows FT-IR and 13 C-NMR graphs of Poly(Epichlorohydrin-co-Tetrahydrofuran)diol of Preparation Examples 1 to 3.
Figure 4 is a FT-IR and 13 C-NMR graph of the azido-polyurethane of Preparation Examples 1 to 3.
Figure 5 is a 1 H-NMR image of Preparation Example 1 and Examples 1 to 3.
Figure 6 is a graph measuring the mechanical strength of Preparation Example 2, Example 2, and Comparative Example 1.
이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples or examples including the attached drawings. However, the following specific examples or examples are only a reference for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. Additionally, unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. The terminology used in the description herein is merely to effectively describe specific embodiments and is not intended to limit the invention.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다. Additionally, as used in the specification and the appended claims, the singular forms “a,” “an,” and “the” are intended to also include the plural forms, unless the context clearly dictates otherwise.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
또한, 본 발명에서 “폭발성” 및 “발연성”은 서로 관련되어 있는 것으로 폭발성이 높으면 발연성이 높은 것이며, 반대로 발연성이 높으면 폭발성이 높은 것이다.In addition, in the present invention, “explosiveness” and “flammability” are related to each other. If explosiveness is high, smokeability is high, and conversely, if smokeability is high, explosiveness is high.
종래의 페로센을 포함하는 폴리 에틸렌 옥사이드 또는 폴리 프로필렌 옥사이드 구조체의 경우 페로센을 함유함에 따라 폭발성이 매우 우수한 장점은 있지만, 폴리올레핀 옥사이드 계열에 따라 가공성 및 기계적 강도가 낮아 외부의 충격에 의해 구조체가 손상되거나 셀프 폭발하는 등의 문제점이 발생할 수 있다.In the case of conventional polyethylene oxide or polypropylene oxide structures containing ferrocene, they have the advantage of excellent explosive properties due to the inclusion of ferrocene, but depending on the polyolefin oxide series, processability and mechanical strength are low, so the structure is damaged by external impact or self-sealing. Problems such as explosion may occur.
폴리우레탄의 경우 우수한 가공성 및 기계적 특성을 가지고 있으며, 특히 하드 세그먼트 및 소프트 세그먼트의 적절한 조합으로 인하여 적절한 탄성 및 기계적 강도를 가질 수 있다. 다만, 일반적인 폴리우레탄의 경우에는 가열 시 발열량이 적어 고체추진제로 사용되기 어려운 점이 있다. 이에 본 발명은 기계적 물성 및 일정 수준의 탄성을 지녀 내구성이 매우 우수하면서 동시에 발연성이 매우 우수한 고체추진제용 폴리우레탄을 제공하고자 한다.Polyurethane has excellent processability and mechanical properties, and in particular, can have appropriate elasticity and mechanical strength due to an appropriate combination of hard and soft segments. However, in the case of general polyurethane, the amount of heat generated when heated is low, making it difficult to use as a solid propellant. Accordingly, the present invention seeks to provide a polyurethane for solid propellants that has excellent mechanical properties and a certain level of elasticity, has excellent durability, and at the same time has excellent smoke properties.
이에 본 발명은 알카인기를 포함한 페로센 화합물 및 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄 중합체를 클릭 반응하여 페로센 화합물이 공유결합된 폴리우레탄을 제조하는 단계; 를 포함하는 고체추진체용 폴리우레탄 제조방법을 제공함에 따라, 종래의 페로센 고체 추진제보다 더욱 우수한 가공성 및 발열량을 가질 수 있는 고체추진용 폴리우레탄을 제조할 수 있다.Accordingly, the present invention includes the steps of click-reacting a ferrocene compound containing an alkyne group and a polyurethane polymer containing an azide group to produce a polyurethane to which the ferrocene compound is covalently bonded; By providing a method for manufacturing polyurethane for solid propellants including, it is possible to manufacture polyurethane for solid propellants that can have better processability and calorific value than conventional ferrocene solid propellants.
일반적인 폴리우레탄에 페로센을 혼합하여 고체추진제용 폴리우레탄을 제공할 수는 있으나, 상기 페로센과 폴리우레탄의 단순 블렌징으로는 기계적 강도가 우수하지 않으면서 동시에 폭발성 또한 낮은 단점이 있다. 이에 본 발명은 아자이드기를 포함하는 특수한 구조의 폴리우레탄을 제조하고 이에 알카인기를 포함하는 페로센을 클릭 반응하여 페로센을 포함하는 고체추진용 폴리우레탄을 제공할 수 있다.Although it is possible to provide polyurethane for solid propellants by mixing ferrocene with general polyurethane, simple blending of ferrocene and polyurethane has the disadvantage of not having excellent mechanical strength and at the same time, low explosiveness. Accordingly, the present invention can provide polyurethane for solid propulsion containing ferrocene by manufacturing polyurethane with a special structure containing an azide group and clicking reaction with ferrocene containing an alkyne group.
상기 고체추진용 폴리우레탄은 폴리우레탄 구조에 폭발성이 우수한 아자이드 및 페로센을 포함하면서 동시에 상기 페로센이 공유결합 구조인 트리아졸 구조로 폴리우레탄에 결합되어 있어 폴리우레탄의 내구성이 비약적으로 증가하면서 동시에 발열량이 월등히 향상되는 장점을 가지고 있다. 이는 종래의 페로센을 포함하는 폴리 에틸렌 옥사이드 또는 폴리 프로필렌 옥사이드와는 비교할 수 없는 우수한 기계적 물성 및 외부 충격 안정성을 가지면서 동시에 발열량이 우수한 점이 있다.The solid propulsion polyurethane contains azide and ferrocene, which have excellent explosive properties, in the polyurethane structure, and at the same time, the ferrocene is bonded to the polyurethane in a covalent triazole structure, thereby dramatically increasing the durability of the polyurethane and at the same time generating heat. This has the advantage of being significantly improved. It has excellent mechanical properties and external impact stability that are incomparable to conventional polyethylene oxide or polypropylene oxide containing ferrocene, and at the same time has excellent calorific value.
상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄 중합체의 아자이드기와 알카인기를 포함한 페로센의 몰랄 비율은 1: 0.1 내지 1 인 것일 수 있으며, 구체적으로 아자이드기와 알카인기를 포함한 페로센의 몰랄 비율은 1: 0.3 내지 7 인 것일 수 있으며, 구체적으로 아자이드기와 알카인기를 포함한 페로센의 몰랄 비율은 1: 0.4 내지 0.6 인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The molal ratio of the ferrocene containing an azide group and an alkyne group of the polyurethane polymer containing an azide group may be 1: 0.1 to 1, and specifically, the molal ratio of the ferrocene containing an azide group and an alkyne group may be 1: 0.3 to 1. It may be 7, and specifically, the molal ratio of ferrocene including an azide group and an alkyne group may be 1:0.4 to 0.6, but is not limited thereto.
상기 고체추진용 폴리우레탄의 아자이드기와 페로센의 몰랄 비율이 상기 조건을 만족함에 따라 가공성 및 기계적 물성이 매우 우수하면서 동시에 발연성이 매우 우수한 장점이 있다.As the molar ratio of the azide group and ferrocene of the solid propulsion polyurethane satisfies the above conditions, it has the advantage of excellent processability and mechanical properties and at the same time excellent smoke properties.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄은 아자이드기를 포함하는 다이올을 포함하는 다이올계 화합물과 이소시아네이트계 화합물이 반응하여 제조된 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the polyurethane containing an azide group may be produced by reacting a diol-based compound containing a diol containing an azide group and an isocyanate-based compound.
상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄은 아자이드기를 포함하는 다이올과 이소시아네이트계 화합물로 중합되는 특수한 구조의 폴리우레탄 조성물이다. The polyurethane containing an azide group is a polyurethane composition with a special structure that is polymerized with a diol containing an azide group and an isocyanate-based compound.
상기 아자이드기를 포함하는 다이올은 하기 화학식 1의 구조를 포함하는 것일 수 있다.The diol containing the azide group may have the structure of Formula 1 below.
[화학식 1][Formula 1]
(상기 화학식 1에서 R1은 각각 C1~C20의 알킬렌기이며, m 및 n은 각각 1 내지 100의 정수이다.)(In Formula 1, R 1 is each an alkylene group of C 1 to C 20 , and m and n are each integers from 1 to 100.)
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 화학식 1에서 m, n의 몰 비율은 1:9 내지 9:1 것 일 수 있으며, 바람직하게는 m, n의 몰 비율이 3:7 내지 7:3 일수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one aspect of the present invention, the molar ratio of m and n in Formula 1 may be 1:9 to 9:1, and preferably the molar ratio of m and n may be 3:7 to 7:3. , but is not limited to this.
구체적으로 상기 아자이드기를 포함하는 다이올은 테트라하이드로퓨란 및 에픽클로로하이드린을 양이온개환중합을 통해 제조된 것일 수 있으며, 상기 테트라하이드로퓨란 및 에픽클로로하이드린의 몰 비율은 1: 0.3 내지 3인 것일 수 있으며, 구체적으로 상기 테트라하이드로퓨란 및 에픽클로로하이드린의 몰 비율은 1:0.4 내지 2.5 인 것일 수 있으며, 구체적으로 1: 0.8 내지 1.2 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 테트라하이드로퓨란 및 에픽클로로하이드린의 몰 비율을 만족하는 아자이드기를 포함하는 다이올을 포함하는 고체추진용 폴리우레탄은 매우 우수한 기계적 물성 및 발연성을 동시에 만족할 수 있다.Specifically, the diol containing the azide group may be prepared through cation ring-opening polymerization of tetrahydrofuran and epic chlorohydrin, and the molar ratio of tetrahydrofuran and epic chlorohydrin is 1:0.3 to 3. Specifically, the molar ratio of tetrahydrofuran and epic chlorohydrin may be 1:0.4 to 2.5, specifically 1:0.8 to 1.2, but is not limited thereto. Polyurethane for solid propulsion containing a diol containing an azide group that satisfies the molar ratio of tetrahydrofuran and epic chlorohydrin can simultaneously satisfy excellent mechanical properties and smoke properties.
상기 몰 비율을 만족함에 따라, 상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄의 분자량 분포값(PDI)의 값이 2 이하를 만족할 수 있다. As the molar ratio is satisfied, the molecular weight distribution (PDI) value of the polyurethane containing the azide group may be 2 or less.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 아자이드기를 포함하는 다이올은 수평균 분자량 100 내지 50,000 g/mol의 다이올 또는 폴리알킬렌다이올에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the diol containing the azide group may include at least one selected from diols or polyalkylene diols with a number average molecular weight of 100 to 50,000 g/mol.
상기 아자이드기를 포함하는 다이올은 수평균 분자량이 바람직하게는 200 내지 30,000 g/mol 일수 도 있으며, 더욱 바람직하게는 500 내지 10,000 g/mol일 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The diol containing the azide group may preferably have a number average molecular weight of 200 to 30,000 g/mol, more preferably 500 to 10,000 g/mol, but is not limited thereto.
또한, 상기 폴리알킬렌 다이올은 그 종류가 크게 제한되는 것은 아니지만, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-헥산디올, 1,3-헥산디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,5-헥산디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 글리세롤 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다. In addition, the types of polyalkylene diols are not greatly limited, but include 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-hexanediol, 1,3-hexanediol, 2-methyl-1 , a group consisting of 3-propanediol, 2,5-hexanediol, 2-methyl-1,3-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, ethylene glycol, propylene glycol, tripropylene glycol, glycerol, etc. It may be one or more selected from .
상기 이소시아네이트계 화합물은 그 종류가 크게 제한되는 것은 아니지만, 방향족 이소시아네이트계 화합물, 지환족 이소시아네이트계 화합물, 지방족 이소시아네이트계 화합물 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 방향족 이소시아네이트계 화합물일 수 있다. The type of the isocyanate-based compound is not greatly limited, but aromatic isocyanate-based compounds, alicyclic isocyanate-based compounds, aliphatic isocyanate-based compounds, etc. may be used, and aromatic isocyanate-based compounds are preferable.
상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄은 구체적으로, 하기 화학식 2를 만족하는 것 일 수 있다.The polyurethane containing the azide group may specifically satisfy the following formula (2).
[화학식 2][Formula 2]
(상기 화학식 2에서, A는 C6~C30의 방향족기 또는 C1 내지 C6의 알킬기가 치환된 C6~C30의 방향족기이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1~C20의 알킬렌기이며, m, n, x 및 y는 각각 1 내지 100의 정수이다.)(In Formula 2, A is a C 6 to C 30 aromatic group or a C 6 to C 30 aromatic group substituted with a C 1 to C 6 alkyl group, and R 1 and R 2 are each independently C 1 to C 20 is an alkylene group, and m, n, x and y are each integers from 1 to 100.)
상기 아자이드기를 갖는 폴리우레탄은 그 중량평균분자량이 크게 제한되는 것은 아니지만, 2,000 내지 100,000g/mol, 구체적으로 3,000 내지 80,000g/mol인 것일 수 있다. 상기 범위에서 인장강도, 신율 등의 기계적 물성 향상에 유리한 특성을 가지나, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한받지 않는다. 이때, 상기 중량평균분자량은 워터스(Waters)사 겔침투크로마토그래피(GPC) 장비를 이용하여 측정하였다. 분석 컬럼은 WATERS사의 Styragel HR을 사용하였으며, 표준물질로는 폴리스티렌을 사용하였다. 이동상 용매로는 HPLC급 테트라하이드로퓨란(THF)를 사용하고 컬럼히터 온도 40℃, 이동상 용매 흐름속도 1.0 mL/min의 조건으로 측정한 것이다. The weight average molecular weight of the polyurethane having the azide group is not greatly limited, but may be 2,000 to 100,000 g/mol, specifically 3,000 to 80,000 g/mol. Within the above range, it has advantageous properties for improving mechanical properties such as tensile strength and elongation, but this is only a non-limiting example and is not limited to the above numerical range. At this time, the weight average molecular weight was measured using a gel permeation chromatography (GPC) equipment manufactured by Waters. The analytical column used was Styragel HR from WATERS, and polystyrene was used as a standard material. HPLC grade tetrahydrofuran (THF) was used as the mobile phase solvent and was measured under the conditions of a column heater temperature of 40°C and a mobile phase solvent flow rate of 1.0 mL/min.
상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄은 상기 아자이드기로 인하여, 알카인기를 포함하는 화합물과 클릭 반응(Click reaction)을 진행할 수 있다. Polyurethane containing the azide group can undergo a click reaction with a compound containing an alkyne group due to the azide group.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 고체추진체용 폴리우레탄은 Isoperibel Bomb Calorimeter Parr Instrument 6300EF 장치에 따라 아자이드기와 페로센의 몰랄 비율 1: 0.5인 페로센 폴리우레탄이 아자이드 폴리우레탄에 비해 발열량이 높게 측정되어, 발열량이 6,000 cal/g 이상인 것인 것일 수 있다. According to one aspect of the present invention, the polyurethane for solid propellants is a ferrocene polyurethane with a molar ratio of azide group and ferrocene of 1: 0.5 according to the Isoperibel Bomb Calorimeter Parr Instrument 6300EF device, and the calorific value of ferrocene polyurethane is measured to be higher than that of azide polyurethane. , it may have a calorific value of 6,000 cal/g or more.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 고체추진체용 폴리우레탄은 ASTM D412에 따른 인장강도가 3 내지 10 MPa, 구체적으로 5 내지 10 MPa, 구체적으로 5 내지 6 MPa일 수 있으며, ASTM D412에 따른 인장신율은 300 % 이상, 구체적으로 350 내지 700 %, 구체적으로 400 내지 600%, 구체적으로 400 내지 500%일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the polyurethane for solid propellant may have a tensile strength of 3 to 10 MPa, specifically 5 to 10 MPa, and specifically 5 to 6 MPa according to ASTM D412, and a tensile elongation according to ASTM D412. It may be 300% or more, specifically 350 to 700%, specifically 400 to 600%, specifically 400 to 500%.
본 발명의 고체추진용 폴리우레탄은 상기 인장강도 및 인장신율을 만족하면서 동시에 발열량이 6,000 cal/g 이상을 만족함에 따라 가공성 및 내구성이 우수하면서 동시에 폭발성 또한 우수한 장점이 있다.The polyurethane for solid propulsion of the present invention satisfies the above tensile strength and tensile elongation and has a calorific value of more than 6,000 cal/g, so it has the advantage of excellent processability and durability, as well as excellent explosive resistance.
본 발명은 알카인기를 포함한 페로센 화합물 및 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄 중합체를 클릭 반응하여 제조한, 고체추진체용 폴리우레탄을 제공할 수 있다.The present invention can provide a polyurethane for solid propellants manufactured by clicking reaction of a ferrocene compound containing an alkyne group and a polyurethane polymer containing an azide group.
상기 고체추진용 폴리우레탄은 앞서 상세히 기술하였으므로 여기서는 생략한다.Since the polyurethane for solid propulsion has been described in detail previously, it is omitted here.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄 중합체의 아자이드기와 알카인기를 포함한 페로센의 몰랄 비율은 1: 0.1 내지 1 인 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the molal ratio of the azide group-containing polyurethane polymer and the alkyne group-containing ferrocene may be 1:0.1 to 1.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄은 아자이드기를 포함하는 다이올을 포함하는 다이올계 화합물과 이소시아네이트계 화합물이 반응하여 제조된 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the polyurethane containing an azide group may be produced by reacting a diol-based compound containing a diol containing an azide group and an isocyanate-based compound.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 아자이드기를 포함하는 다이올은 수평균 분자량 100 내지 50,000 g/mol의 다이올 또는 폴리알킬렌다이올에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the diol containing the azide group may include at least one selected from diols or polyalkylenediols with a number average molecular weight of 100 to 50,000 g/mol.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 고체추진체용 폴리우레탄은 Isoperibel Bomb Calorimeter Parr Instrument 6300EF 장치에 따른 발열량이 6,000 cal/g 이상인 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the polyurethane for solid propellant may have a calorific value of 6,000 cal/g or more according to the Isoperibel Bomb Calorimeter Parr Instrument 6300EF device.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 고체추진체용 폴리우레탄을 포함하는, 고체추진체를 제공할 수 있다. According to one aspect of the present invention, a solid propellant containing the polyurethane for solid propellant can be provided.
이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다. The present invention will be described in more detail below based on examples and comparative examples. However, the following Examples and Comparative Examples are only one example to explain the present invention in more detail, and the present invention is not limited by the following Examples and Comparative Examples.
[기계적 물성][Mechanical properties]
기계적 물성은 ASTM D412에 기재된 시험방법에 따라 시험하여 측정하였다.Mechanical properties were measured by testing according to the test method described in ASTM D412.
[제조예 1][Production Example 1]
[Poly(epichlorohydrin-co-tetrahydrofuran)diol의 제조 방법][Production method of poly(epichlorohydrin-co-tetrahydrofuran)diol]
메틸렌클로라이드(Dichloromethane, aldrich) 270 g을 콘덴서가 장착된 반응기에 투입하였다. 반응 용액을 교반시키면서 개시제로 사용되는 1,4-부탄디올(1,4-butanediol, aldrich) 5.66ml를 주사기(실린지)로 첨가하였다. 양이온 촉매인 BF3-THF 1.746ml을 실린지로 첨가하고, 20분간 교반시켰다. 상기 반응기에 에픽클로로하이드린(epichlorohydrin, ECH) 74.5 g 및 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF) 135.49 g (몰 비율 3:7)를 방울방울 적하하면서 4시간 동안 천천히 첨가하였다. 4시간 동안 모든 혼합단량체의 첨가가 끝난 후 상온(25℃에서 2시간 동안 추가 반응시켰다. 증류수 20ml를 실린지로 첨가하여 반응을 종결시켰다. 상기 증류수 첨가 후 20분간 더 교반하여 Poly(epichlorohydrin-co-tetrahydrofuran)diol를 제조하였다.270 g of methylene chloride (Dichloromethane, aldrich) was added to a reactor equipped with a condenser. While stirring the reaction solution, 5.66 ml of 1,4-butanediol (aldrich), used as an initiator, was added using a syringe. 1.746ml of BF 3 -THF, a cationic catalyst, was added using a syringe and stirred for 20 minutes. To the reactor, 74.5 g of epichlorohydrin (ECH) and 135.49 g of tetrahydrofuran (THF) (molar ratio 3:7) were slowly added dropwise for 4 hours. After addition of all mixed monomers for 4 hours, the reaction was further performed at room temperature (25°C) for 2 hours. The reaction was terminated by adding 20 ml of distilled water using a syringe. After adding the distilled water, the mixture was stirred for an additional 20 minutes to form Poly(epichlorohydrin-co- tetrahydrofuran)diol was prepared.
[Poly(glycidyl azide polymer-co-tetrahydrofuran)diol의 제조 방법][Production method of poly(glycidyl azide polymer-co-tetrahydrofuran)diol]
플라스크에 Poly(epichlorohydrin-co-tetrahydrofuran)diol 100g를 넣고 DMF 100g에 녹였다. 녹인 용액을 교반하면서 소듐아자이드(NaN3) 87g을 첨가한 후 90℃에서 17시간 반응시켰다. 상기 용액을 감압여과하여 생성된 염을 제거하였다. 증류수 1,000ml 이 담긴 비커에 상기 용액을 부어 정제하는 과정을 5회 수행하여, Poly(glycidyl azide polymer-co-tetrahydrofuran)diol를 제조하였다. 상기 정제된 Poly(glycidyl azide polymer-co-tetrahydrofuran)diol를 60℃진공오븐에서 24시간 건조 후, 120℃로 승온하여 4시간 추가로 건조시켜 Poly(glycidyl azide polymer-co-tetrahydrofuran)diol를 제조하였다.100 g of Poly(epichlorohydrin-co-tetrahydrofuran)diol was added to the flask and dissolved in 100 g of DMF. While stirring the dissolved solution, 87 g of sodium azide (NaN 3 ) was added and reacted at 90°C for 17 hours. The solution was filtered under reduced pressure to remove the produced salt. Poly(glycidyl azide polymer-co-tetrahydrofuran)diol was prepared by pouring the solution into a beaker containing 1,000 ml of distilled water and performing the purification process five times. The purified Poly(glycidyl azide polymer-co-tetrahydrofuran)diol was dried in a vacuum oven at 60°C for 24 hours, then raised to 120°C and dried for an additional 4 hours to prepare Poly(glycidyl azide polymer-co-tetrahydrofuran)diol. .
[Azido-Polyurethane의 제조 방법][Manufacturing method of Azido-Polyurethane]
반응기에 상기 Poly(glycidyl azide polymer-co-tetrahydrofuran)diol 20g, 1,4-부탄디올(1,4 Butanediol) 1.53 ml, MDI(Methylene Diphenyl Diisocyanate) 6.5g, 용매인 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide, 28g), 촉매로 T-12(Dibutyltin dilaurate) 0.02 ml를 넣고 60℃에서 6시간 동안 교반하여 아지도 폴리우레탄(Azido-Polyurethane) 용액을 제조하였다. 상기 용액을 24 시간동안 80 ℃에서 건조하여 아지도 폴리우레탄 파우더를 수득하였다.In the reactor, 20 g of Poly(glycidyl azide polymer-co-tetrahydrofuran)diol, 1.53 ml of 1,4-butanediol, 6.5 g of MDI (Methylene Diphenyl Diisocyanate), 28 g of dimethylformamide as a solvent, 0.02 ml of T-12 (Dibutyltin dilaurate) was added as a catalyst and stirred at 60°C for 6 hours to prepare an Azido-Polyurethane solution. The solution was dried at 80° C. for 24 hours to obtain azido polyurethane powder.
[제조예 2] [Production Example 2]
제조예 1에서 [Poly(epichlorohydrin-co-tetrahydrofuran)diol 제조시, 에픽클로로하이드린(epichlorohydrin, ECH) 118g 및 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF) 92g (몰 비율 5:5)로 한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.In Preparation Example 1, except that when preparing [Poly(epichlorohydrin-co-tetrahydrofuran)diol, 118 g of epicchlorohydrin (ECH) and 92 g of tetrahydrofuran (THF) (molar ratio 5:5) were used. The same procedure was performed.
[제조예 3] [Production Example 3]
제조예 1에서 [Poly(epichlorohydrin-co-tetrahydrofuran)diol 제조시, 에픽클로로하이드린(epichlorohydrin, ECH) 82.6 g 및 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF) 27.6 g (몰 비율 7:3)로 한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.In Preparation Example 1, when preparing [Poly(epichlorohydrin-co-tetrahydrofuran)diol, except that 82.6 g of epicchlorohydrin (ECH) and 27.6 g of tetrahydrofuran (THF) (molar ratio 7:3) were used. Then, the same procedure was performed.
[실시예 1][Example 1]
제조예 2의 아지도 폴리우레탄 4 g을 용매 디메틸포름아마이드 40ml 에 완전히 용해시킨 후, Azide-alkyne click reaction을 위해 촉매 구리(Ⅱ) 설페이트 (Copper(Ⅱ 0.1mol%) 0.3633 g와 환원제로 소듐-L-아스코르베이트(Sodium-L-ascorbate, 0.2mol%) 0.5765 g를 첨가하였다.After completely dissolving 4 g of azido polyurethane of Preparation Example 2 in 40 ml of solvent dimethylformamide, 0.3633 g of catalyst copper (II) sulfate (Copper (II 0.1 mol%)) and sodium- as a reducing agent were added for an azide-alkyne click reaction. 0.5765 g of L-ascorbate (Sodium-L-ascorbate, 0.2 mol%) was added.
이 후, [Azide]: [Alkyne] 당량비를 1:0.3 으로 조절하여 에티닐페로센(Ethynylferrocene, Aldrich)을 천천히 투입하였다. 40℃에서 24시간 반응 후, 증류수에서 2~3회 침전잡으며 잔여 촉매 및 환원제를 제거하였다. 미반응물 제거를 위해 메탄올에 2~3회 washing 한 후, 60℃진공오븐에서 24시간 건조하여 최종 생성물을 얻었다.Afterwards, the [Azide]:[Alkyne] equivalence ratio was adjusted to 1:0.3 and ethynylferrocene (Aldrich) was slowly added. After reaction at 40°C for 24 hours, the remaining catalyst and reducing agent were removed by precipitation in distilled water 2 to 3 times. After washing with methanol 2-3 times to remove unreacted substances, the final product was obtained by drying in a vacuum oven at 60°C for 24 hours.
[실시예 2][Example 2]
제조예 2의 아지도 폴리우레탄 4 g을 용매 디메틸포름아마이드 40ml 에 완전히 용해시킨 후, Azide-alkyne click reaction을 위해 촉매 구리(Ⅱ) 설페이트 (Copper(Ⅱ 0.1mol%) 0.3633 g와 환원제로 소듐-L-아스코르베이트(Sodium-L-ascorbate, 0.2mol%) 0.5765 g를 첨가하였다.After completely dissolving 4 g of azido polyurethane of Preparation Example 2 in 40 ml of solvent dimethylformamide, 0.3633 g of catalyst copper (II) sulfate (Copper (II 0.1 mol%)) and sodium- as a reducing agent were added for an azide-alkyne click reaction. 0.5765 g of L-ascorbate (Sodium-L-ascorbate, 0.2 mol%) was added.
이 후, [Azide]: [Alkyne] 당량비를 1:0.5 으로 조절하여 에티닐페로센(Ethynylferrocene, Aldrich)을 천천히 투입하였다. 40℃에서 24시간 반응 후, 증류수에서 2~3회 침전잡으며 잔여 촉매 및 환원제를 제거하였다. 미반응물 제거를 위해 메탄올에 2~3회 washing 한 후, 60℃진공오븐에서 24시간 건조하여 최종 생성물을 얻었다.Afterwards, the [Azide]:[Alkyne] equivalence ratio was adjusted to 1:0.5 and ethynylferrocene (Aldrich) was slowly added. After reaction at 40°C for 24 hours, the remaining catalyst and reducing agent were removed by precipitation in distilled water 2 to 3 times. After washing with methanol 2-3 times to remove unreacted substances, the final product was obtained by drying in a vacuum oven at 60°C for 24 hours.
[실시예 3][Example 3]
제조예 2의 아지도 폴리우레탄 4 g을 용매 디메틸포름아마이드 30ml 에 완전히 용해시킨 후, Azide-alkyne click reaction을 위해 촉매 구리(Ⅱ) 설페이트(Copper(Ⅱ 0.1mol%) 0.3633g 와 환원제로 소듐-L-아스코르베이트(Sodium-L-ascorbate, 0.2mol%) 0.5765 g를 첨가하였다.After completely dissolving 4 g of azido polyurethane of Preparation Example 2 in 30 ml of solvent dimethylformamide, 0.3633 g of copper (II) sulfate as a catalyst (Copper (II 0.1 mol%)) and sodium as a reducing agent were added for the Azide-alkyne click reaction. 0.5765 g of L-ascorbate (Sodium-L-ascorbate, 0.2 mol%) was added.
이 후, [Azide]: [Alkyne] 당량비를 1:0.8 으로 조절하여 에티닐페로센(Ethynylferrocene, Aldrich)을 천천히 투입하였다. 40℃에서 24시간 반응 후, 증류수에서 2~3회 침전잡으며 잔여 촉매 및 환원제를 제거하였다. 미반응물 제거를 위해 메탄올에 2~3회 washing 한 후, 60℃진공오븐에서 24시간 건조하여 최종 생성물을 얻었다.Afterwards, the [Azide]:[Alkyne] equivalence ratio was adjusted to 1:0.8 and ethynylferrocene (Aldrich) was slowly added. After reaction at 40°C for 24 hours, the remaining catalyst and reducing agent were removed by precipitation in distilled water 2 to 3 times. After washing with methanol 2-3 times to remove unreacted substances, the final product was obtained by drying in a vacuum oven at 60°C for 24 hours.
[비교예 1][Comparative Example 1]
제조예 1의 Azido-TPU와 실시예 2의 Ferrocene TPU 및 제조예 1의 Azido-TPU에 실시예 2의 함량의 에티닐페로센을 투입하고 일방적으로 혼합한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.The same procedure was performed except that ethynylferrocene in the amount of Example 2 was added to the Azido-TPU of Preparation Example 1, the Ferrocene TPU of Example 2, and the Azido-TPU of Preparation Example 1 and mixed unilaterally.
도 2는 제조예1 내지 3에서 Poly(Epichlorohydrin-co-Tetrahydrofuran)diol의 Cl 함량을 FT-IR과 13C-NMR을 통해 측정하였으며, 도 2를 바탕으로 에픽클로로하이드린의 비율이 높을수록 Cl가 증가함을 확인할 수 있다. Figure 2 shows the Cl content of Poly(Epichlorohydrin-co-Tetrahydrofuran)diol in Preparation Examples 1 to 3 measured through FT-IR and 13 C-NMR. Based on Figure 2, the higher the ratio of epichlorohydrin, the Cl. It can be seen that is increasing.
또한 도 3은 FT-IR 및 13C-NMR을 통해 제조예 1 내지 3의 Poly(Epichlorohydrin-co-Tetrahydrofuran)diol의 Cl기가 전부 아자이드기로 치환된 것을 확인 할 수 있었다. 또한, 도 4는 제조예 1 내지 3의 아지도-폴리우레탄을 FT-IR 및 13C-NMR 측정한 것으로 FT-IR 과 13C-NMR 모두 아자이드 Peak가 존재하는 것을 확인하였다.In addition, in Figure 3, it was confirmed through FT-IR and 13 C-NMR that all Cl groups of Poly(Epichlorohydrin-co-Tetrahydrofuran)diol of Preparation Examples 1 to 3 were substituted with azide groups. In addition, Figure 4 shows FT-IR and 13 C-NMR measurements of the azido-polyurethanes of Preparation Examples 1 to 3, and the presence of azide peaks was confirmed in both FT-IR and 13 C-NMR.
도 5에서는 제조예 1 및 실시예 1 내지 3의 1H-NMR을 측정한 것으로 1H-NMR을 통해 Click당량이 높아질수록 Ferrocene의 Cp ring 피크가 증가함을 확인하였으며, Click reaction이 진행되면서 생기는 Triazole 피크를 확인하였다.In Figure 5, 1 H-NMR was measured for Preparation Example 1 and Examples 1 to 3. Through 1 H-NMR, it was confirmed that the Cp ring peak of ferrocene increases as the click equivalent increases, and the Cp ring peak of ferrocene increases as the click reaction progresses. Triazole peak was confirmed.
도 6은 실시예 2와 비교예 1 및 제조예 2의 기계적물성 차이를 나타낸 것으로 클릭 반응으로 공유결합된 실시예 2의 샘플이 가장 우수한 기계적 물성을 가지고 있는 것을 확인 할 수 있다.Figure 6 shows the difference in mechanical properties between Example 2 and Comparative Example 1 and Preparation Example 2. It can be confirmed that the sample of Example 2 covalently bonded through a click reaction has the best mechanical properties.
또한, 표 2에서 제조예 2의 아지도-폴리우레탄과 실시예 2의 페로센-폴리우레탄과의 발열량을 비교해 본 결과 실시예 2의 소재가 6,129 cal/g으로 제조예 2보다 발열량이 더욱 우수한 것을 확인 할 수 있었다.In addition, as a result of comparing the calorific value of the azido-polyurethane of Preparation Example 2 and the ferrocene-polyurethane of Example 2 in Table 2, it was found that the material of Example 2 had a higher calorific value than Preparation Example 2 at 6,129 cal/g. I was able to confirm.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described with specific details, limited embodiments, and drawings, but these are provided only to facilitate a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the present invention Anyone skilled in the art can make various modifications and variations from this description.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and the scope of the patent claims described later as well as all things that are equivalent or equivalent to the scope of this patent claim shall fall within the scope of the spirit of the present invention. .
Claims (13)
Click-reacting a ferrocene compound containing an alkyne group and a polyurethane polymer containing an azide group to produce a polyurethane to which the ferrocene compound is covalently bonded; A method for producing polyurethane for solid propellants comprising.
상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄 중합체의 아자이드기와 알카인기를 포함한 페로센의 몰랄 비율은 1: 0.1 내지 1 인 것인, 고체추진체용 폴리우레탄 제조방법.
According to claim 1,
The molal ratio of the azide group-containing polyurethane polymer and the alkyne group-containing ferrocene is 1: 0.1 to 1. A method for producing polyurethane for a solid propellant.
상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄은 아자이드기를 포함하는 다이올을 포함하는 다이올계 화합물과 이소시아네이트계 화합물이 반응하여 제조된 것인, 고체추진체용 폴리우레탄 제조방법.
According to claim 1,
A method for producing polyurethane for a solid propellant, wherein the polyurethane containing an azide group is produced by reacting a diol-based compound containing a diol containing an azide group and an isocyanate-based compound.
상기 아자이드기를 포함하는 다이올은 테트라하이드로퓨란 및 에픽클로로하이드린을 양이온개환중합을 통해 제조된 것인, 고체추진체용 폴리우레탄 제조방법.
According to clause 3,
A method for producing polyurethane for a solid propellant, wherein the diol containing the azide group is manufactured through cation ring-opening polymerization of tetrahydrofuran and epic chlorohydrin.
상기 테트라하이드로퓨란 및 에픽클로로하이드린의 몰 비율은 1: 0.3 내지 3인 것인, 고체추진체용 폴리우레탄 제조방법.
According to clause 4,
A method for producing polyurethane for a solid propellant, wherein the molar ratio of tetrahydrofuran and epic chlorohydrin is 1:0.3 to 3.
상기 아자이드기를 포함하는 다이올은 수평균 분자량 100 내지 50,000 g/mol의 다이올 또는 폴리알킬렌다이올에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것인, 고체추진체용 폴리우레탄 제조방법.
According to clause 3,
A method for producing polyurethane for a solid propellant, wherein the diol containing the azide group includes at least one selected from diols or polyalkylene diols with a number average molecular weight of 100 to 50,000 g/mol.
상기 고체추진체용 폴리우레탄은 Isoperibel Bomb Calorimeter Parr Instrument 6300EF 장치에 따른 발열량이 6,000 cal/g 이상인 것인, 고체추진용 폴리우레탄 제조방법.
According to claim 1,
A method of manufacturing polyurethane for solid propellant, wherein the polyurethane for solid propellant has a calorific value of 6,000 cal/g or more according to the Isoperibel Bomb Calorimeter Parr Instrument 6300EF device.
Polyurethane for solid propellants produced by click reaction of a ferrocene compound containing an alkyne group and a polyurethane polymer containing an azide group.
상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄 중합체의 아자이드기와 알카인기를 포함한 페로센의 몰랄 비율은 1: 0.1 내지 1 인 것인, 고체추진체용 폴리우레탄.
According to clause 8,
The molal ratio of the azide group-containing polyurethane polymer and the alkyne group-containing ferrocene is 1:0.1 to 1, a polyurethane for solid propellant.
상기 아자이드기를 포함하는 폴리우레탄은 아자이드기를 포함하는 다이올을 포함하는 다이올계 화합물과 이소시아네이트계 화합물이 반응하여 제조된 것인, 고체추진체용 폴리우레탄.
According to clause 8,
The polyurethane containing the azide group is a polyurethane for solid propellants manufactured by reacting a diol-based compound containing a diol containing an azide group and an isocyanate-based compound.
상기 아자이드기를 포함하는 다이올은 수평균 분자량 100 내지 50,000 g/mol의 다이올 또는 폴리알킬렌다이올에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것인, 고체추진체용 폴리우레탄.
According to clause 8,
The diol containing the azide group is a polyurethane for a solid propellant including any one or more selected from diols or polyalkylene diols with a number average molecular weight of 100 to 50,000 g/mol.
상기 고체추진체용 폴리우레탄은 Isoperibel Bomb Calorimeter Parr Instrument 6300EF 장치에 따른 발열량이 6,000 cal/g 이상인 것인, 고체추진체용 폴리우레탄.
According to clause 8,
The polyurethane for solid propellants has a calorific value of 6,000 cal/g or more according to the Isoperibel Bomb Calorimeter Parr Instrument 6300EF device.
A solid propellant comprising the polyurethane for solid propellants of any one of claims 8 to 12.
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