El polibutadieno con terminación hidroxilo ( HTPB ) es un oligómero de butadieno terminado en cada extremo con un grupo funcional hidroxilo . Reacciona con isocianatos para formar polímeros de poliuretano .
El HTPB es un líquido translúcido con un color similar al papel encerado y una viscosidad similar a la del jarabe de maíz. Las propiedades varían porque el HTPB es una mezcla en lugar de un compuesto puro , y se fabrica para cumplir con los requisitos específicos de los clientes. Un HTPB típico es el R-45HTLO. [1] Este producto consta de unidades oligoméricas que contienen típicamente entre 40 y 50 moléculas de butadieno unidas entre sí, con cada extremo de la cadena terminado con un grupo hidroxilo [OH]:
El R-45HTLO tiene una funcionalidad de 2,4 a 2,6, lo que significa que hay (aproximadamente) un grupo hidroxilo adicional ubicado a lo largo de la cadena por cada dos unidades oligoméricas. Esto proporciona un enlace de lado a lado para un producto curado más fuerte. El HTPB generalmente se cura mediante una reacción de adición con compuestos de di- o poliisocianato .
Los poliuretanos preparados a partir de HTPB pueden diseñarse para obtener propiedades físicas específicas; los poliuretanos pueden ser altamente elásticos o duros y rígidos. Algunos productos incluyen: paneles de aislamiento de espuma rígida; ruedas y neumáticos elastoméricos duraderos (utilizados para montañas rusas , escaleras mecánicas , patinetas , etc.); bujes de suspensión de automóviles; compuestos de encapsulado eléctrico; adhesivos de alto rendimiento ; revestimientos y selladores de superficies; fibras sintéticas (por ejemplo, Spandex ); base de alfombra ; piezas de plástico duro (por ejemplo, para instrumentos electrónicos).
Una aplicación importante del HTPB es en los propulsantes sólidos para cohetes . Une el agente oxidante , el combustible y otros ingredientes en una masa sólida pero elástica en la mayoría de los sistemas de propulsantes compuestos. El poliuretano curado actúa como combustible en dichas mezclas. Por ejemplo, el HTPB se utiliza en las 3/4 etapas de los vehículos de lanzamiento japoneses M-5 y en 1/3 de las etapas del vehículo de lanzamiento indio PSLV . JAXA describe el propulsante como "HTPB/AP/Al=12/68/20", lo que significa, en proporción de masa, HTPB más 12% de agente curativo (aglutinante y combustible), 68% de perclorato de amonio (oxidante) y 20% de polvo de aluminio (combustible).
En los cohetes de mayor tamaño se utilizan propulsores similares, a los que se suele denominar APCP ( propulsor compuesto de perclorato de amonio ). Una mezcla típica de propulsor APCP produce entre dos y tres veces el impulso específico del propulsor de pólvora negra que se utiliza en la mayoría de los motores de cohetes más pequeños.
El HTPB también se utiliza como combustible híbrido para cohetes . [2] Con N2O ( óxido nitroso o "gas de la risa") como oxidante, se utiliza para impulsar el motor híbrido para cohetes SpaceShipTwo desarrollado por SpaceDev . [3] El intento de récord de velocidad terrestre Bloodhound SSC iba a utilizar HTPB con un oxidante de peróxido de alta resistencia , pero ese plan se modificó en 2017.
