Polimer bağlı dökülebilir patlayıcıların polimerleşme reaksiyon kinetiğine ve mekanik özelliklerine katalizör etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of catalysts on polymerization kinetics and mechanical properties of polymer bonded castable explosives
- Tez No: 1003739
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KADRİYE ÖZLEM HAMALOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Polimer malzemeler, Polymer materials
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tez çalışması kapsamında, hidroksil uç gruplu polibütadien (HTPB) esaslı polimer bağlı patlayıcı (PBX) sistemlerinde katalizör tipinin kürleşme kinetiği, termal davranış, reolojik özellikler, mekanik performans ve güvenlik parametreleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Referans olarak DBTDL katalizörü ile kalay içermeyen alternatif çinko içerikli K-KAT 635, bizmut içerikli K-KAT-651 ve karboksilat içerikli K-KAT 672 katalizörleri içeren formülasyonlar karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Tüm katalizörleri içeren formülasyonların kürleşme davranışları Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC) analizi ile incelenmiş, aktivasyon enerjileri Ozawa ve Kissinger yöntemleri kullanılarak hesaplanmıştır. Reolojik davranışlar viskozite ölçümleriyle, mekanik özellikler sertlik, çekme dayanımı ve kopma uzaması testleriyle belirlenmiştir. Darbe ve sürtünme hassasiyeti deneyleri ile güvenlik parametreleri değerlendirilmiştir. Sonuçlar, aktivasyon enerjisinin kürleşmenin başlatılabilirliğini tanımlamakla birlikte kür hızının tek başına bu parametre ile belirlenmediğini göstermiştir. KKAT-635 katalizörü kullanılarak elde edilen patlayıcı daha rijit ve kırılgan bir yapı sergilerken, KKAT-651 katalizörü ile elde edilen patlayıcı yüksek mekanik dayanım sunmuştur. KKAT-672 katalizörü ile elde edilen patlayıcı ise kontrollü kürleşme davranışı, yüksek deformasyon kabiliyeti ve düşük darbe hassasiyeti ile öne çıkmıştır. Tüm KKAT katalizörlerinin yapısında kalay olmaması çevresel ve operasyonel açıdan önemli bir avantaj sağlamaktadır. Genel olarak, elde edilen bulgular katalizör seçiminin, PBX performansını ve güvenlik özelliklerini şekillendirmede kritik bir tasarım parametresi olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the effect of catalyst type on the curing kinetics, thermal behavior, rheological properties, mechanical performance, and safety parameters of hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB-based) polymer bonded explosive (PBX) systems was systematically investigated. Formulations containing the conventional DBTDL catalyst as reference catalyst were comparatively evaluated with those incorporating alternative tin-free catalystszinc-based KKAT-635, bismuth-based KKAT-651and carboxylate based KKAT-672.Curing behavior of formulations containing each catalyst were analyzed using Differential Scanning Calorimetry (DSC) and activation energies were calculated using the Ozawa and Kissinger methods. Rheological behavior was assessed through time-dependent viscosity measurements, while mechanical properties were determined by hardness, tensile strength, and elongation at break tests. Safety characteristics were evaluated via impact and friction sensitivity measurements. The results demonstrated that activation energy primarily governs the initiation of curing, whereas curing rate and profile are strongly influenced by chain mobility and diffusion effects, as reflected in DSC peak shapes and viscosity evolution. The explosive synthesized with KKAT-635 exhibited a rigid and brittle network structure, while the catalyst synthesized with KKAT-651 provided high mechanical strength. The explosive synthesized with KKAT-672 showed a controlled curing behavior, enhanced ductility, and reduced impact sensitivity compared to the reference system. Moreover, the tin-free nature of all KKAT catalysts offers significant environmental and operational safety advantages. Overall, the findings highlight catalyst selection as a critical design parameter for tailoring PBX performance and safety characteristics.
Benzer Tezler
- Bor katkılı duyarsız tahrip gücü yüksek yeni patlayıcıların geliştirilmesi
Development of new boron-based insensitive enhanced blast explosives
SELEN AKSU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU
DOÇ. DR. TANER ATALAR
- Rheological optimization of a castable plastic bonded explosive and investigation of its mechanical properties
Dökülebilir plastik bağlı bir patlayıcının reolojik optimizasyonu ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
CANSU TUYGUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELİS ÖNEL KAYRAN
- Agıng ınvestıgatıon of a cast-cure polymer bonded explosıve ın terms of chemıcal and physıcal propertıes
Dökülebilir plastik bağli bi̇r patlayicinin yaşlanmasinin ki̇myasal ve fiziksel özelli̇kler açisindan incelenmesi
TARIK YÜCEL
Doktora
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECATİ ÖZKAN
DOÇ. DR. TANER ATALAR
- DOPO-based phosphorus and nitrogen rich flame retardant additives
DOPO bazlı fosfor ve azot zengini alev geciktirici katkı maddeleri
İREM GÜNDEREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM VOLKAN KUMBARACI
- Development of novel thermal conductive polymer nanocomposites
Yeni nesil termal iletken polimer nanokompozitlerin geliştirilmesi
ELİFTEN SEMERCİ
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
DOÇ. DR. TUBA ERDOĞAN BEDRİ