목차

Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 이론적 배경 5
2.1. 고체 추진제의 개요 5
2.1.1. 유도무기용 추진제와 가스발생기용 추진제 6
2.1.2. 가스발생기용 추진제의 구성 7
2.1.2.1. 산화제와 냉각제 7
2.1.2.2. 바인더 시스템 8
2.2. 다량의 질소를 함유한 헤테로고리 화합물 10
2.3. 고에너지화 물질의 둔감/물리적 특성의 이론적 계산 14
2.3.1. Management System for High Energetic Materials (MS-HEM) Browser 14
2.3.2. 밀도 계산 17
2.3.3. 생성열 계산 19
2.3.4. 폭발속도 계산 22
2.4. Azide-alkyne 1,3-dipolar cycloaddition(Click chemistry) 24
Ⅲ. 실 험 28
3.1. 실험재료 28
3.1.1. Azide-alkyne 클릭 반응 재료 28
3.1.2. 알킬화 반응 재료 28
3.1.3. 용매 28
3.2. Azido-triazole계 둔감 에너지화 가소제들의 충격감도/밀도/생성열/폭발속도 이론적 계산 29
3.2.1. HS-HEM Browser를 이용한 충격감도/밀도/생성열/폭발속도 계산 29
3.2.2. Atom/Group volume additivity method을 이용한 밀도 계산 30
3.2.3. Isodesmic reaction 방법을 이용한 생성열 계산 30
3.2.4. EXPLO5 프로그램을 이용한 폭발속도 계산 31
3.3. Azido-triazole계 둔감 에너지화 가소제들의 합성 31
3.3.1. 1-Alkylated/2-Alkylated 4,5-bis(azidomethyl)-1H-1,2,3- triazole(DATR)의 합성 31
3.3.1.1. Azide-alkyne 클릭반응을 통한 4,5-bis(azidomethyl)-1H -1,2,3-triazole(DATR)의 합성 31
3.3.1.2. 알킬화 반응을 통한 Alkylated 4,5-bis(azidomethyl)-1H -1,2,3-triazole의 합성 32
3.3.2. 1-Alkylated 4,5-bis(azidomethyl)-1H-1,2,3-triazole(DATR)의 합성 33
3.3.2.1. 1-Azidobutane의 합성 33
3.3.2.2. 4,5-bis(chloromethyl)-1-butyl-1H-1,2,3-triazole(1-DCBTR)의 합성 34
3.3.2.3. 4,5-bis(azidomethyl)-1-butyl-1H-1,2,3-triazole(1-DABTR)의 합성 34
3.4. Azido-triazole계 둔감 에너지화 가소제 1-DABTR을 함유한 가스발생기용 추진제의 제조 35
3.4.1. 1-DABTR과 기존 가스발생기용 추진제 원료들과의 상용성 평가 35
3.4.2. Chemical Equilibrium with Applications(CEA) 프로그램을 이용한 1-DABTR 함유 가스발생기용 추진제의
연소 특성 계산 35
3.4.3. 1-DABTR을 함유하는 가스발생기용 추진제 제조 36
3.5. Azido-triazole계 둔감 에너지화 가소제 및 추진제의 물리/화학적 특성 분석 37
3.5.1. 화학적 구조(NMR, IR) 37
3.5.2. 열분해 및 유리전이온도(DSC) 37
3.5.3. 순도(HPLC) 37
3.5.4. 밀도 38
3.5.5. 점도 38
3.5.6. 충격/마찰/정전기감도 38
3.5.7. 기계적 특성(강도/신율/경도) 40
Ⅳ. 결과 및 고찰 41
4.1. Azido-triazole계 둔감 에너지화 가소제 alkylated DATR의 충격감도/밀도/생성열/폭발속도 이론적 계산 41
4.1.1. MS-HEM Browser를 이용한 alkylated DATR의 충격감도/ 밀도/생성열/폭발속도 계산 41
4.1.2. Atom/Group volume additivity method를 이용한 alkylated DATR 밀도 계산 44
4.1.3. Isodesmic reaction 방법을 이용한 alkylated DATR 생성열 계산 46
4.1.4. EXPLO5 프로그램을 이용한 alkylated DATR 폭발속도 계산 50
4.2. Azido-triazole계 둔감 에너지화 가소제의 합성 및 특성 분석 52
4.2.1. Azide-alkyne 클릭반응을 통한 DATR 합성 및 구조 분석 53
4.2.2. 알킬화 반응을 통한 Alkylated DATR 합성 및 구조/특성 분석 58
4.2.2.1. Alkylated DATR의 합성 및 구조 분석 58
4.2.2.2. Alkylated DATR의 둔감 특성 분석 82
4.2.2.3. Alkylated DATR의 물리적 특성 분석 88
4.2.2.4. Alkylated DATR과 BTTN/NG의 둔감/물리적 특성 비교 95
4.2.3. 새로운 합성 경로를 통한 1-DABTR 합성 및 구조 분석 98
4.2.3.1. 1-Azidobutane 합성 및 구조 분석 99
4.2.3.2. 1-DCBTR 합성 및 구조 분석 103
4.2.3.3. 1-DABTR 합성 및 구조 분석 107
4.3. Azido-triazole계 둔감 에너지화 가소제 1-DABTR을 함유한 가스발생기용 추진제 제조 및 특성 평가 112
4.3.1. 1-DABTR과 기존 가스발생기용 추진제 원료들과의 상용성 평가 및 조성 선정/설계 112
4.3.2. Chemical Equilibrium with Applications(CEA) 프로그램을 이용한 1-DABTR 함량에 따른 가스발생기용
추진제의 연소 특성 계산 115
4.3.3. 1-DABTR을 함유한 가스발생기용 추진제의 제조 117
4.3.4. 1-DABTR을 함유한 가스발생기용 추진제의 둔감/기계적 특성 평가 118
Ⅴ. 결 론 127
REFERENCES 131
ABSTRACT 136