KR101101218B1

KR101101218B1 - 기계적 특성이 우수한 ｇａｐ/니트라민계 고에너지 추진제 조성물

Info

Publication number: KR101101218B1
Application number: KR1020080094953A
Authority: KR
Inventors: 민병선; 백국현
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2012-01-04
Also published as: KR20100035522A

Abstract

GAP는 분자 내에 존재하는 아지드기로 인하여 높은 에너지를 가지고 있기 때문에, 고체 추진제의 프리폴리머로 널리 적용 및 연구가 진행되고 있다. 그러나, GAP 추진제의 우수한 열적 성질에도 불구하고, 기계적 특성이 좋지 않아 로켓 추진기관의 추진제로 적용하는데는 어느 정도 한계가 있다. 이러한 GAP 추진제의 기계적 특성을 향상시키기 위하여, GAP와는 달리 선형적이면서 유연한 구조를 갖는 폴리에틸렌글리콜, 폴리카프로락톤, 폴리테트라하이드로퓨란, 폴리옥세탄 등을 GAP와 병용하여 양말단이 수산기로 변성된 프리폴리머로 사용함으로써 추진제의 기계적 특성을 향상시킬 수 있었다. 비활성 고분자를 첨가함으로 인하여 상쇄되는 에너지는 바구니 구조와 단고리 구조를 갖는 니트라민 계열의 산화제들을 적용하여 보상하고자 하였다.

GAP, 니트라민계 산화제, 추진제 조성물

Description

기계적 특성이 우수한 ＧＡＰ/니트라민계 고에너지 추진제 조성물{GAP/NITRAMINE-BASED ENERGETIC PROPELLANT COMPOSITION HAVING EXCELLENT MECHANICAL PROPERTIES}

본 발명은 기계적 특성이 우수한 로켓 추진기관용 추진제 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 기계적 특성이 개선된 글리시딜 아자이드 폴리머(Glycidyl azide polymer, 이하 GAP)/니트라민 계열의 추진제에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene glycol, 이하 PEG), 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, 이하 PCL), 폴리테트라하이드로퓨란, 및 폴리옥세탄 중에서 선택된 단독 또는 혼합 성분을 GAP와 함께 바인더의 프리폴리머로서 병행 사용하고, 산화제로서 헥사니트로 헥사아자 이소우르쯔지탄(Hexanitro hexaaza isowurtzitane, 이하 HNIW)과 사이클로트리메틸렌 트리니트라민(Cyclotrimehylene trinitramine, 이하 RDX)을 단독 또는 혼용한 고에너지화 고체 추진제 조성물이 제공된다.

양이온 리빙 고리개환 중합에 의하여 얻어지는 폴리에테르형의 GAP는 1980년대 초반 개발되어 차세대 고에너지 혼합형 고체 추진제를 이끌 프리폴리머로 주목 을 받기 시작하였다. 이는 GAP의 주사슬에 결합되어 있는 아지드기 (-N⁺=N=N^-)에 의하여, 추진제 연소 시 약 85 kcal/mol의 에너지가 더 발산되어 추진제의 비추력은 물론 연소속도를 증진시킬 수 있기 때문이다.

이와 같은 GAP 적용 추진제에 대한 연구가 꾸준하게 진행되고 있는 이유는 범용적으로 고체 추진제에 사용되고 있는 암모늄 퍼클로레이트(Ammonium perchlorate, 이하 AP)와 같은 산화제 대산 암모늄 나이트레이트(Ammonium nitrate, 이하 AN) 또는 RDX와 HNIW와 같은 니트라민 산화제를 사용하여, AP로 인하여 발생되는 염소 가스가 없는 환경친화적인 추진제는 물론 무연 추진제의 제조가 가능하기 때문이다. 또한, GAP 추진제는 우수한 열적 특성을 가지고 있기 때문에, 추진제의 연소 속도를 상당히 증가시킬 수 있음은 물론, 공기 흡입식 추진기관의 고체 연료로서의 적용이 가능하다는 장점을 갖고 있다.

그러나 GAP 추진제의 기계적 특성은 그다지 만족스럽지 못한데, 이는 GAP 프리폴리머의 주 사슬 내에 존재하고 있는 덩치가 큰 메틸렌 아지드기로 인한 고분자 주 사슬의 유연성이 낮기 때문이다. 또한, GAP 추진제는 GAP 자체의 높은 자유 부피로 인하여 가소제 함유율이 다른 니트레이트 에스테르 폴리에테르(또는 폴리에스테르)[Nitrate ester polyether(또는 polyester), 이하 NEPE] 추진제에 비하여 낮다. NEPE 추진제에는 부탄 트리올 트리니트레이트(Butane triol trinitrate, 이하 BTTN)와 트리메틸올에탄 트리니트레이트(Trimethylolethane trinitrate, 이하 TMETN)와 같은 니트로 에스테르형의 가소제들이 단독 또는 일정한 비율로 혼용되어서 사용된다.

이처럼, GAP 추진제의 기계적 특성을 개선하기 위하여, 분자량이 높은 GAP를 사용하는 방법도 있지만, GAP의 높은 분자량으로 인하여 추진제 제조 시 슬러리의 점도가 높아져 공정성에 많은 문제점을 야기시킬 수 있다. 일반적으로, 고체 추진제의 특성을 좌우하는 고분자형 바인더의 특성은 우주 발사체, 전략 유도탄 그리고 공대공 전술 유도탄과 같은 특정 용도에 적합하도록 설계되어져야 한다. 실제로 PBAA(Poly(butadiene-co-acrylic acid), PBAN(Butadiene, acrylic acid 그리고 acrylonitrile의 삼원공중합체), HTPE(Hydroxy-terminated polyether, poly(ethylene oxide-co-tetrahydro furane), 그리고 이종의 고분자들로 구성된 분절된 블록공중합체등과 같은 공중합체를 이용하여 바인더의 특성을 변성시켜 미사 일용 추진제로 사용되고 있다.

본 발명에서는 GAP 추진제의 기계적 특성을 향상시키기 위해 GAP와는 달리, 분자구조가 선형적이면서 유연한 구조를 갖는 PEG, PCL, 폴리테트라하이드로퓨란, 및 폴리옥세탄 중에서 선택된 1종 이상의 성분을 GAP와 함께 바인더의 프리폴리머로서 병행 사용하고 산화제로서 HNIW와 RDX를 단독 또는 혼용하여 사용함으로써, 바인더의 특성을 개질하였다. 이와 같이 양말단이 수산기로 변성된 프리폴리머를 사용함으로써 GAP 추진제의 기계적 특성을 개선시킬 수 있었다.

또한 본 발명의 추진제 조성물은 프리폴리머, 가소제 및 경화제로 구성된 바인더와 니트라민계 산화제 이외에 중성고분자결합제를 추가로 포함한다.

본 발명의 추진제 조성물은 프리폴리머, 가소제 그리고 경화제로 구성된 바인더 18 내지 50 중량%와 산화제 48 내지 80 중량%, 그리고 중성고분자결합제 0.1 내지 2 중량%를 포함하여 이루어진다.

이 때 바인더의 최대함량이 50%를 초과하면 추진제 내의 고체입자들이 침전될 수 있고, 산화제의 경우 최대함량이 80%를 초과하면 추진제 성능에 오히려 역효과를 미치는 것으로 알려져 있다.

또한 바인더 중 프리폴리머로서 사용되는 PEG, PCL, 폴리테트라하이드로퓨란, 또는 폴리옥세탄올 대 GAP의 혼합 비율은 0.1 내지 9.0 : 1인 것이 바람직하며, 특히 0.4 내지 2.3 : 1에서 좋은 효과를 나타낸다. GAP에 혼합되는 PCL, PEG, 폴리테트라하이드로퓨란 또는 폴리옥세탄올 등의 함량이 많을수록 기계적 특성은 좋아지지만 추진제의 성능은 저하될 수 있으므로, 미사일 체계요구조건, 특히 기계적 특성에 맞출 수 있도록, GAP와 이에 혼합되는 PCL 등의 함량 비율을 조절하는 것이 바람직하다. 여기서, PCL, PEG, 폴리테트라하이드로퓨란 또는 폴리옥세탄올 등이 추진제의 성능에 미치는 영향은 산화제나 금속과 같은 고체입자가 미치는 영향에 비해 그다지 크지 않기 때문에, PCL, PEG, 폴리테트라하이드로퓨란 또는 폴리옥세탄올 등의 함량 증가로 인한 추진제의 성능 저하는 고에너지 산화제인 HNIW 또는 RDX의 함량을 소량 증가시켜 충분히 상쇄시킬 수 있다.

한편, 바인더의 경화제로서 삼관능성 경화제인 N-100(Desmodur N-100 polyisocyanate)과 이관능성 경화제인 IPDI(Isophorone diisocyanate)를 일정한 배율로 혼합사용하여 인장강도와 신율을 향상시키고자 하였다. 이 때 N-100의 함량이 너무 많으면 추진제의 강도가 높아져 신율의 향상을 기대할 수 없고 IPDI의 함량이 너무 많으면 추진제의 경도가 너무 낮아져 기계적 강도가 떨어진다. 따라서 N-100과 IPDI을 적절한 혼합비율로 사용할 것이 요구되는데 실험에 따르면 N-100의 양은 IPDI의 2.5배 내지 1.0배인 것이 바람직한 것으로 나타났다.

이에 더하여, 경화를 촉진하기 위한 경화촉매로서 트리페닐 비스무쓰를 0.05 내지 0.2 중량%의 함량으로 첨가할 수 있다.

한편 본 발명에서 바인더의 가소제 성분으로는 니트로 에스테르기, 니트라민기 또는 아지드기가 함유되어 있는 가소제를 사용하며 가소제의 함량은 프리폴리머의 1 내지 4배의 양인 것이 좋다. 가소제의 함량이 프리폴리머 함량의 1배 미만이면 상온에서 고체인 PCL이나 PEG 등이 가소제에 용융되지 않게 되고 4배가 넘으면 바인더의 점도가 너무 낮아져서 산화제 같은 고체 입자가 추진제 경화 후 골고루 분산되어 있지 않고 침전될 수 있기 때문이다. 여기서 니트로 에스테르기를 함유한 가소제로는 BTTN, TMETN 및 디에틸렌 글리콜 디니트레이트(DEGDN)을 단독 또는 혼용하여 사용하고, 니트라민기를 함유한 가소제로 N-n-부틸-N-니트레이토에틸니트라민(BuNENA)를 사용하며, 아지드기를 함유한 가소제로는 분자량이 500 내지 1,000g/mol인 GAP의 양말단이 아지드기로 변성된 아지도-말단 GAP(GAP-A) 또는 1,5-디아지도-3-니트로아미노펜탄(DANPE)을 사용할 수 있다.

또한, 산화제로서 HNIW와 RDX를 단독으로 또는 혼용하여 사용하며, 그 사용량은 추진제 조성물 총량에 대하여 48 내지 80 중량%인 것이 바람직하다.

산화제와 바인더간의 경계면 접착 강화를 위해 10,000 내지 50,000 g/mol의 분자량을 갖는 히드록시에틸 아크릴레이트(2-Hydroxyethyl acrylate, 이하 2-HEA)와 아크릴로니트릴(Acrylonitrile)의 공중합체인 중성고분자형 결합제, 즉 엔피비에이(NPBA, Neutral Polymeric Bonding Agent)를 사용한다. 중성고분자형 결합제는 추진제 조성물 총량에 대해 0.1 내지 2.0 중량%의 양으로 사용한다. 상기 함량이 0.1 중량% 미만이면 결합제의 결합 효과를 볼 수 없고 2.0 중량%가 초과되면 추진제 제조 시 점도가 너무 높아져서 제조 공정성이 상당히 낮아질 뿐만 아니라 경화 후 추진제 자체의 경도가 지나치게 높아져서 추진제의 탄성력이 상당히 떨어진다. 여기서, 2-HEA:아크릴로니트릴 중합체의 몰비는 5:5 내지 9:1인 것이 바람직하다. 중성고분자형 결합제에서 2-HEA의 수산기가 추진제의 물성에 가장 큰 영향을 미치지만, 수산기의 함량을 높이기 위해 2-HEA의 함량을 무제한 높일 수는 없다. 이는 2-HEA가 산성을 나타내기 때문에 향후 추진제의 노화에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문이다. 따라서 염기도가 높은 아크릴로니트릴을 같이 넣어서 공중합체를 제조하여 공중합체의 산도를 낮출 수가 있으며, 상기한 몰비 범위에서 공중합체의 산도를 적절히 조절할 수 있다.

이에 더하여, 안정제로서 N-메틸 파라-니트로아닐린(NMA)와 2-니트로디페닐아민(2-NDPA)를 단독 또는 혼용하여 사용하며, 추진제 조성물 총량에 대해 0.1 내지 2 중량%의 양으로 사용하는 것이 바람직하다.

그 밖에 추진제의 추력을 높이기 위해 금속 연료로서 알루미늄, 붕소, 지르코늄, 티타늄, 그리고 마그네슘을 추진제 조성물에 대해 0.5 내지 20 중량%의 양으로 사용할 수 있다. 첨가되는 금속 입자의 입도는 추진제에 함유되는 다른 고체입자들과의 공극률을 고려할 때 0.1 내지 50 ㎛ 크기인 것이 적절하다. 금속입자의 함량이 20 중량%를 초과되면 추진제 내에서 침전이 생기는 것은 물론 추진제의 성증 저하가 일어날 수도 있기 때문에, 금속의 함량은 20 중량%를 넘지 않도록 하는 것이 좋다.

본 발명을 실시예에 의거하여 이하에 상세히 설명하나 이들 실시예 범위로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따라 프리폴리머로서 GAP에 선형적이면서 유연한 구조를 갖는 PEG, PCL, 폴리테트라하이드로퓨란, 폴리옥세탄 등을 GAP에 부가 사용함으로써 인장강도, 신율과 같은 GAP의 기계적 특성을 향상시킬 수 있다.

실시예

비교예 1

재료 및 방법:

HNIW(5㎛) 30%, RDX(30㎛) 35%, GAP(2,400g/mol) 14.9%, N-100/IPDI(2/1 혼합비) 2.1%, BTTN 12.7%, TMETN 4.3%, 중성고분자형 결합제 (2-HEA: 아크릴로니트릴의 몰비 = 8:2, 28,000 g/mol) 0.4%, 안정제 (N-메틸 파라-니트로아닐린) 0.5%, 경화 촉매 (트리페닐 비스무쓰) 0.1%

추진제는 1 파인트 수직형 플레나타리 혼합기를 이용하여 제조하였다. 산화제, 중성고분자형 결합제, 그리고 경화제를 제외한 나머지 성분들을 혼합기에 넣고 60℃, 진공 하에서 약 20분 동안 교반시켰다. 산화제인 RDX를 넣고 5분간 상압 하에서 교반시킨 후 5분간 진공 하에서 교반시켰다. 중성고분자형 결합제와 HNIW도 각각 RDX와 동일한 방법으로 각각 교반시켰다. 경화제를 투입하기 전, 진공하에서 20분 동안 교반시켰다. 경화제 및 경화 촉매를 넣고 50℃ 상압하에서 5분 동안 교반시킨 후 진공 하에서 20분 동안 교반시켜 추진제를 제조하였다. 슬러리 형태의 추진제를 50℃의 오븐에서 1주일 동안 경화시켰다. 경화완료된 추진제의 기계적 특성은 Universal testing machine (Model 5567, Instron)을 이용하여 상온에서 Crosshead의 속도를 50 mm/min으로 하여 측정하였다.

측정 결과 인장 강도 3.9 bar, 변형률 20%, 경도는 53, 탄성률 21.9 bar로 나타났다.

실시예 1

프리폴리머로서 GAP에 PEG를 병행 사용한 것을 제외하고 동일한 방법에 의하여 다음의 조성으로 추진제를 제조하였다.

재료:

HNIW(5㎛) 30%, RDX(30㎛) 35%, GAP(2,400g/mol) 7.7%, PEG(4,500g/mol) 7.7%, N-100/IPDI(2/1 혼합비) 1.6%, BTTN 12.7%, TMETN 4.3%, 중성고분자형 결합제 0.4%, 안정제(N-메틸 파라-니트로아닐린) 0.5%, 경화 촉매(트리페닐 비스무쓰) 0.1%.

비교예 1에서와 같은 방법으로 기계적 특성을 측정한 결과 인장 강도 5.4 bar, 변형률 73%, 탄성률 18.9% bar인 것으로 나타났다.

실시예 2

프리폴리머로서 GAP에 PCL을 병행 사용한 것을 제외하고 동일한 방법에 의하여 다음의 조성으로 추진제를 제조하였다.

재료:

HNIW(5㎛) 30%, RDX(30㎛) 35%, GAP(2,400g/mol) 7.5%, PCL(3,000g/mol) 7.5%, N-100/IPDI(2/1 혼합비) 2.0%, BTTN 12.7%, TMETN 4.3%, 중성고분자형 결합제 0.4%, 안정제(N-메틸 파라-니트로아닐린) 0.5%, 경화촉매(트리페닐 비스무쓰) 0.1%.

비교예 1에서와 같은 방법으로 기계적 특성을 측정한 결과, 인장강도 7.6 bar, 변형률 45%, 탄성률 40.3% bar인 것으로 나타났다.

상기 결과로부터 본원발명의 실시예 1과 2에 따른 추진제의 기계적 특성이 비교예 1의 경우보다 우수함을 알 수 있다. 다만, GAP/PEG (실시예 1) 추진제의 경우, 경도가 GAP추진제에 비해 낮아서 초기 모듈러스, 즉 탄성률이 낮게 나타났는데, 이는 폴리머간의 경화제에 대한 반응성 차이에 기인한 것이다. 즉, 이소시아네이트기를 가지고 있는 경화제에 대한 폴리머들의 반응성은 PEG, PCL, GAP의 순서이므로, GAP와 PEG의 혼합 시 네트웍 (폴리머와 경화제에 의하여 형성됨)의 균일성이 PCL 보다 떨어지기 때문에 경도도 낮게 나오고 탄성률도 다소 낮게 나타난 것이다. 그러나 그렇다고 GAP와 PEG로 이루어진 추진제의 탄성률이 항상 낮아지는 것은 아니며, 이럴 경우 N-100과 같은 관능성이 높은 경화제의 함량을 높이면 탄성률을 향상시킬 수 있다.

또한, PEG나 PCL의 첨가 효과를 더욱 분명히 알아보기 위하여, 다음의 비교예 2, 및 실시예 3 및 4를 통하여 중성고분자형 결합제를 첨가하지 않은 조성으로 추진제를 제조하여 기계적 성능을 측정하였다. 즉, 전술한 비교예 1과 실시예 1 및 실시예 2와 달리 중성고분자형 결합제를 첨가하지 않는 대신 그에 상당하는 첨가량 0.4%는 바인더의 양을 0.4% 늘려서 추진제를 조성하여 기계적 특성을 실험하였다.

비교예 2

중성고분자형 결합제를 첨가하지 않고 비교예 1과 동일한 방법으로 다음의 조성을 이용하여 추진제를 제조하였다.

재료:

HNIW(5㎛) 30%, RDX(30㎛) 35%, GAP(2,400g/mol) 15.2%, N-100/IPDI(2/1 혼 합비) 2.0%, BTTN 12.7%, TMETN 4.3%, 안정제(N-메틸 파라-니트로아닐린) 0.5%, 경화촉매(트리페닐 비스무쓰) 0.1%.

비교예 1에서와 같은 방법으로 기계적 특성을 측정한 결과, 인장강도 1.3 bar(파열점), 변형률 182%(파열점), 경도 15, 탄성률 8.5 bar (초기)인 것으로 나타났다.

실시예 3

프리폴리머로서 GAP에 PEG를 병행 사용하고 중성고분자형 결합제를 사용하지 않은 것을 제외하고 비교예 1과 동일한 방법에 의하여 다음의 조성으로 추진제를 제조하였다.

재료:

HNIW(5㎛) 30%, RDX(30㎛) 35%, GAP(2,400g/mol) 7.8%, PEG(4,500g/mol) 7.8%, N-100/IPDI(2/1 혼합비) 1.6%, BTTN 12.9%, TMETN 4.3%, 안정제(N-메틸 파라-니트로아닐린) 0.5%, 경화 촉매(트리페닐 비스무쓰) 0.1%.

비교예 1에서와 같은 방법으로 기계적 특성을 측정한 결과 인장 강도 4.1 bar(파열점), 변형률 910% (파열점), 경도 13, 탄성률 7.5 bar(초기)인 것으로 나타났다.

실시예 4

프리폴리머로서 GAP에 PCL을 병행 사용하고 중성고분자형 결합제를 사용하지 않은 것을 제외하고 비교예 1과 동일한 방법에 의하여 다음의 조성으로 추진제를 제조하였다.

재료:

HNIW(5㎛) 30%, RDX(30㎛) 35%, GAP(2,400g/mol) 7.7%, PCL(4,500g/mol) 7.7%, N-100/IPDI(2/1 혼합비) 1.8%, BTTN 12.9%, TMETN 4.3%, 안정제(N-메틸 파라-니트로아닐린) 0.5%, 경화 촉매(트리페닐 비스무쓰) 0.1%.

비교예 1에서와 같은 방법으로 기계적 특성을 측정한 결과 인장 강도 4.7 bar(파열점), 변형률 511% (파열점), 경도 27, 탄성률 17.4 bar(초기)인 것으로 나타났다.

도 2에 비교예 2와 실시예 3 및 4에 따른 추진제, 즉, 중성고분자형 결합제가 첨가되지 않은 GAP 추진제, PEG와 PCL이 각각 50 중량%씩 함유된 GAP 기반 공중합체 바인들로 구성된 고체 추진제들의 기계적 특성을 도시하였다. 도 2로부터 PEG와 PCL이 첨가된 추진제의 파열시 인장강도와 신율은 GAP 만으로 이루어진 추진제에 비해 현저히 높음을 알 수 있다. 도 2에 나타난 knee 현상은 중성고분자형 결합제를 첨가할 경우 완전히 제거되며 이는 도 1에 도시된 바와 같다.

도 1은 비교예 1, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 GAP/니트라민계 추진제 조성물의 신율-응력을 나타낸 선도이다.

도 2는 비교예 2, 실시예 3 및 실시예 4에 따른 GAP/니트라민계 추진제 조성물의 신율-응력을 나타낸 선도이다.

Claims

바인더의 프리폴리머로서 PCL, 폴리테트라하이드로퓨란 및 폴리옥세탄 중에서 선택된 1종 이상의 성분을 GAP와 병용하고, 산화제로서 HNIW와 RDX를 추진제 조성물에 대하여 48-80 중량%의 양으로 단독 또는 혼용하여 함유함을 특징으로 하는 GAP/니트라민계 추진제 조성물.
제1항에 있어서, PCL, 폴리테트라하이드로퓨란 및 폴리옥세탄 중에서 선택된 1종 이상의 성분 대 GAP의 혼합비율은 0.1 내지 9.0 : 1인 것인 추진제 조성물.
제1항에 있어서, 중성고분자형 결합제를 추가로 포함하는 추진제 조성물.
제3항에 있어서, 산화제 48 내지 80 중량%; 프리폴리머, 가소제 및 경화제로 구성된 바인더 18 내지 50 중량%; 및 결합제 0.1 내지 2 중량%를 함유하는 추진제 조성물.
제4항에 있어서, 경화제로서 N-100과 IPDI를 혼용하여 함유하는 추진제 조성물.
제4항에 있어서, 가소제는 니트로 에스테르기, 니트라민기 또는 아지드기가 함유되어 있는 가소제 중에서 선택되며, 가소제의 함량은 프리폴리머의 1 내지 4배의 양인 것인 추진제 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, GAP의 분자량은 2,000 내지 4,000g/mol, PCL의 분자량은 2,000 내지 4,000g/mol인 추진제 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 안정제로서 N-메틸 파라-니트로아닐린(NMA)와 2-니트로디페닐아민(2-NDPA)를 단독 또는 혼용해서 0.1 내지 2%의 양으로 함유하는 추진제 조성물.
제6항에 있어서, 니트로 에스테르기를 함유한 가소제로서 BTTN, TMETN 및 디에틸렌 글리콜 디니트레이트(DEGDN)을 단독 또는 혼용하여 함유하는 추진제 조성물.
제6항에 있어서, 니트라민기를 함유한 가소제로서 N-n-부틸-N-니트레이토에틸니트라민(BuNENA)를 함유하는 추진제 조성물.
제6항에 있어서, 아지드기를 함유한 가소제로서 분자량이 500 내지 1,000g/mol인 GAP의 양말단이 아지드기로 변성된 아지도-말단 GAP(GAP-A) 또는 1,5-디아지도-3-니트로아미노펜탄(DANPE)를 함유하는 추진제 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 중성고분자형 결합제로서 2-HEA와 아크릴로니트릴이 몰비로 5:5 내지 9:1로 구성되고 분자량이 10,000 내지 50,000g/mol인 공중합체를 함유하는 추진제 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 금속연료로 0.1 내지 50 ㎛ 크기의 알루미늄, 붕소, 지르코늄, 티타늄, 그리고 마그네슘을 0.5 내지 20 중량%의 양으로 함유하는 추진제 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 경화촉매로서 트리페닐비스무쓰를 0.05 내지 0.2 중량%의 양으로 함유하는 조성물.