Resumo: O poli (metil azoteto de glicidila) -GAP -é um material energético que pode ser utilizado como aglutinante (binder) e como plastificante energético em compostos explosivos e propulsores de foguetes. O GAP de baixo peso molecular pode ser obtido pela conversão direta da epicloridrina (ECH) a GAP. Neste trabalho, é proposto um possível mecanismo para esta conversão direta, fundamentado em análises de infravermelho de espécies intermediárias. Palavras-chave: Síntese, GAP, reações elementares, mecanismo de reação, materiais energéticos.
Glycidyl Azide Polymer (GAP). II. Reaction MechanismAbstract: GAP is an energetic material that can be used as binder or plasticizing agent in propellants and explosive mixtures. The glycidyl azide polymer (GAP) can be synthesized by direct conversion of epichlorohydrin. Here, a mechanism is proposed for the reaction used, based on an analysis of infrared spectra of intermediate species.Keywords: Syntheses, GAP, elementary reactions, reaction mechanism, energetic compound.
IntroduçãoA primeira referência histórica de uso de materiais energéticos vem de 300 a.C., quando a pólvora negra foi utilizada pelos Chineses em cerimoniais. A aplicação destes materiais foi intensificada no início do século XIX, com a nitração de compostos para produzir explosivos de alta energia. Desde então, novos materiais energéticos surgiram, de certa forma acompanhando a evolução da ciência dos materiais.Uma das primeiras formulações usadas em materiais energéticos foi a mistura de nitrocelulose e nitroglicerina, onde a nitrocelulose foi utilizada para tornar a nitroglicerina mais viscosa e menos sensível ao impacto e à fricção [1] . Outras misturas contendo polímeros foram usadas, como RDX em poliestireno e HMX em teflon. Atualmente, outras moléculas poliméricas vêm sendo usadas em formulações de propelentes, tais como, o polibutadieno hidroxilado (hydroxy-terminated polybutadiene -HTPB), o polibutadieno carboxilado (carboxyterminated polybutadiene -CTPB) e poliéteres hidroxilados (hydroxy-terminated polyethers -HTPE) [2] . O objetivo destas formulações é aumentar a quantidade de energia desenvolvida pelos propelentes e explosivos, mas estes materiais devem também apresentar baixa sensibilidade e boa estabilidade. Outras variáveis compõem o problema, como melhorar as propriedades mecânicas do material final, aumentar a expectativa de vida e reduzir o impacto ambiental na produção, uso e disposição do material [2] . Se a matriz polimérica é um elastômero, este material tende a absorver melhor impactos, o quê reduz o risco de detonação indesejada. Mas, se um material mais rígido for usado, será possível manter maior precisão na forma final da peça [3] . O uso do polibutadieno líquido com terminação hidroxílica (PBLH) melhora a estabilidade, mas em termos energéticos nada contribui para a composição por não ser energético. Contudo, a matriz também pode colaborar com energia, são os ligantes energéticos -binders [2,4] , que agem como aglomerantes e ainda podem fazer ligações cruzadas com explosóforos [...