Indice
I
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Capitolo 1 – I Propellenti
Pag. 1
1.1 – Propellenti liquidi Pag. 1
1.1.1 – Propellenti fossili Pag. 2
1.1.2 – Propellenti criogenici Pag. 2
1.1.3 – Propellenti ipergolici Pag. 3
1.2 – Propellenti solidi Pag. 3
1.2.1 – Propellenti omogenei Pag. 4
1.2.2 – Propellenti compositi Pag. 4
1.2.3 – Propellenti ibridi Pag. 5
1.2.4 – Componenti di un propellente solido Pag. 6
1.2.4.1 – Combustibile Pag. 6
1.2.4.2 – Ossidante Pag. 6
1.2.4.3 – Legante Pag. 7
1.2.4.4 – Plastificante Pag. 7
1.2.5 – Caratteristiche dei componenti di un propellente solido Pag. 8
1.2.5.1 – Impulso specifico Pag. 8
1.2.5.2 – Velocità di combustione Pag. 8 1.2.5.3 – Proprietà meccaniche e fisiche Pag. 9
1.2.5.4 – Reologia Pag. 10
1.2.5.5 – Stabilità allo stoccaggio Pag. 10 1.2.5.6 – Geometria dei combustibili solidi Pag. 11
1.2.5.7 – Tracciabilità Pag. 12
1.2.5.8 – Sicurezza Pag. 13
1.2.6 – Propellenti puliti Pag. 13
1.2.6.1 – Cattura HCl durante la combustione Pag. 14 1.2.6.2 – Sostituzione del perclorato d’ammonio Pag. 14
1.3 – Polimeri energetici Pag. 16
1.3.1 – Polimeri azidici Pag. 18
1.3.1.1 – Poliossetani Pag. 21
1.3.1.2 – Poliossirani Pag. 21
1.3.2 – Polimeri nitrici Pag. 22
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II
1.4 – Stato dell’arte Pag. 25
1.5 – ARIANESPACE Pag. 25
1.5.1 – Ariane-5 Pag. 25
1.5.1.1 – Stadio criogenico principale (EPC) Pag. 27
1.5.1.2 – Motore Vulcain Pag. 27
1.5.1.3 – Booster per propellenti solidi Pag. 28 1.5.1.4 – Stadio criogenico superiore (ESC-A) Pag. 28
1.5.2 – Vega Pag. 29
1.5.2.1 – Sistema di propulsione Pag. 29
1.5.2.2 – Stadio inferiore Pag. 29
1.5.2.3 – Stadio del bipropellente Pag. 31
1.6 – Il ciclo d’impasto Pag. 32
1.7 – Il ciclo di caricamento Pag. 32
1.8 – Scopo della tesi Pag. 32
Capitolo 2 – Parte Sperimentale
Pag. 35
2.1 – Materiali usati Pag. 35
2.2 – Procedure di polimerizzazione Pag. 36
2.2.1 – Poliepicloridrina piccole quantità pECH(1) Pag. 36 2.2.2 – Poliepicloridrina grandi quantità pECH(2) Pag. 38 2.2.3 – Copolimero ECH(50%)/BBrMO(50%) ECH/BBrMO(5) Pag. 38 2.3 – Funzionalizzazione campioni per analisi 1H-NMR Pag. 40
2.4 – Procedure di reticolazione Pag. 41
2.4.1 – Reticolazione di tipo A Pag. 41
2.4.2 – Reticolazione di tipo B Pag. 42
2.5 – Strumentazione usata Pag. 44
2.5.1 – Misure spettroscopiche Pag. 44
2.5.2 – Misure cromatografiche Pag. 44
2.5.3 – Analisi di decomposizione termica Pag. 44 2.5.4 – Misure di peso molecolare Pag. 45
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III
Capitolo 3 –
Pag. 47
3.1 – Ragioni del lavoro di tesi Pag. 47
3.1.1 – Leganti energetici Pag. 48
3.2 – pECH(1) Pag. 49
3.2.1 – Caratterizzazione e sintesi Pag. 49 3.2.2 – Determinazione dei gruppi OH Pag. 54
3:3 – pECH(2) Pag. 56
3.3.1 – Caratterizzazione e sintesi Pag. 56 3.3.2 – Determinazione dei gruppi OH Pag. 60
3.4 – Metodi di reticolazione studiati Pag. 63
3.4.1 – Reticolazione di tipo A Pag. 65
3.4.1.1 – pECH(1) NG Q W Pag. 65
3.4.1.2. – pECH(2) G Q (dopo svap) W Pag. 67 3.4.1.3 – pECH(2) G Q (dopo svap) M Pag. 68 3.4.1.4 – pECH(2) G Q (in soluz) M Pag. 68 3.4.1.5 – pECH(2) G Q (in soluz) W Pag. 69
3.4.2 – Reticolazione di tipo B Pag. 69
3.4.2.1 – pECH(2) G Q (dopo svap) M Pag. 69 3.4.2.2 – pECH(2) G Q (dopo svap) W Pag. 71 3.4.2.3 – pECH(2) G Q (in soluz) M Pag. 73 3.4.2.4 – pECH(2) G Q (in soluz) W Pag. 75
3.4.2.5 – Discussione Pag. 77
3.5 – Cpo ECH/BBrMO Pag. 78
3.6 – Stabilità di polimero pECH(1) e copolimero Pag. 82
