Polibutadiena berujung hidroksil

Polibutadiena berujung hidroksil (bahasa Inggris:hydroxyl-terminated polybutadiene), disingkat HTPB, adalah sebuah oligomer butadiena yang ujungnya diakhiri dengan gugus fungsi hidroksil. Ia bereaksi dengan isosianat untuk membentuk polimer poliuretana.

HTPB adalah cairan translusen dengan warna yang mirip dengan kertas lilin dan viskositas yang mirip dengan sirop jagung. Sifat-sifatnya bervariasi karena HTPB merupakan campuran dan bukan senyawa murni, dan diproduksi untuk memenuhi kebutuhan khusus pelanggan. HTPB yang umum adalah R-45HTLO.^[1] Produk ini terdiri dari unit oligomerik yang biasanya mengandung 40–50 molekul butadiena yang terikat bersama, dengan setiap ujung rantai diakhiri dengan gugus hidroksil [OH]:

R-45HTLO memiliki fungsionalitas sebesar 2,4-2,6, yang berarti bahwa ada (kira-kira) satu gugus hidroksil tambahan yang terletak di sepanjang rantai untuk setiap dua unit oligomerik. Ini memberikan ikatan sisi-ke-sisi untuk produk yang diawetkan lebih kuat. HTPB biasanya diawetkan melalui reaksi adisi dengan senyawa di- atau poli-isosianat.

Kegunaan

Produksi bahan

Poliuretana yang dibuat dari HTPB dapat direkayasa untuk sifat fisik tertentu; poliuretana mungkin sangat elastis atau kuat dan kaku. Beberapa produk meliputi: panel insulasi busa kaku; roda dan ban elastomerik yang tahan lama (digunakan untuk wahana halilintar, eskalator, papan seluncur, dll.); selongsong [en] suspensi otomotif; senyawa potting listrik; perekat berkinerja tinggi; pelapis permukaan dan bahan segel permukaan; serat sintetis (misalnya Spandex); alas karpet; komponen plastik keras (misalnya untuk instrumen elektronik).

Propelan roket

Aplikasi penting HTPB adalah pada propelan roket padat. HTPB mengikat oksidator, bahan bakar, dan bahan-bahan lain menjadi massa padat tetapi elastis pada sebagian besar sistem propelan komposit. Poliuretana yang diawetkan berfungsi sebagai bahan bakar dalam campuran tersebut. Misalnya, HTPB digunakan pada semua 3/4 tahap wahana peluncur M-5 Jepang dan pada 1/3 tahap wahana peluncur PSLV India. JAXA mendeskripsikan propelan tersebut sebagai "HTPB/AP/Al=12/68/20", yang berarti, jika diproporsikan berdasarkan massa, HTPB ditambah 12% bahan pengawet (pengikat dan bahan bakar), amonium perklorat 68% (oksidator), dan bubuk aluminium 20% (bahan bakar).

Propelan serupa, yang sering disebut sebagai APCP (ammonium perchlorate composite propellant) digunakan pada roket model yang lebih besar. Campuran propelan APCP yang umum menghasilkan 2–3 kali impuls spesifik dari propelan bubuk hitam yang digunakan pada sebagian besar motor roket yang lebih kecil.

HTPB juga digunakan sebagai bahan bakar roket hibrida.^[2] Dengan N₂O (dinitrogen monoksida, atau "gas tertawa") sebagai oksidator, ia digunakan untuk menggerakkan motor roket hibrida SpaceShipTwo yang dikembangkan oleh SpaceDev.^[3] Upaya pemecahan rekor kecepatan darat Bloodhound LSR awalnya dimaksudkan untuk menggunakan HTPB dengan oksidator peroksida uji tinggi, tetapi rencana itu diubah pada tahun 2017.