книги / Высокоэнергетические пластификаторы смесевых и баллиститных твердых ракетных топлив. Физико-термохимические характеристики, получение, применение

CH3NCH3

Молекулярная масса: 90,1 Кислородный баланс: –88,80 % Массовая доля азота: 31,08 % Агрегатное состояние: твёрдое

Плотность: 1360 кг/м3 [1] Температура плавления: 58 °С [2] Температура кипения: 187 °С [2]

Энтальпия образования:

–70,71 кДж/моль [3] –70,29 кДж/моль [4] –71,13 кДж/моль [5] –74,89 кДж/моль [6]

Энергия образования:

–58,32 кДж/моль [3] –57,91 кДж/моль [4] –58,74 кДж/моль [5] –62,51 кДж/моль [6]

Теплота сгорания: 1573,6 кДж/моль [3]

Получают нитрованием солянокислой соли трет-бутилди- метиламина смесью концентрированной азотной кислоты и уксусного ангидрида по схеме [7]:

21

Выход: 55 %.

Список литературы

1. Stine J.R. Prediction of Crystal Densities of Organic Explosives by Group Additivity // Los Alamos Nat. Laboratory: Report LA-8920. — Aug. 1981.

2. Weast R.C. CRC Handbook of Chemistry and Physics. – 65th ed. – CRC Press Inc.,1984—1985; resp.: Lide D.R. CRC Handbook of Chemistry and Physics. – 65th ed. — CRC Press Inc., 1994—1995.

3 Cox. J.D., Pilcher G. Thermochemistry of Organic and Organometallic Compounds. – London: Academic Press, 1970.

4.Selected Values of Chemical Thermodynamic Properties. NBS — Technical Note 270-3. — 1968; the NBS tables of chemical thermodynamic properties. // J. Phys. and Chem. Ref. Data. — 1982. —Vol. 11. — Suppl. 2

5.Stull D.R., Westrum E.F., Sinke G.C. The Chemical Thermodynamics of Organic Compounds. —John Wiley and Sons Inc., 1969.

6.Thermochemistry of Methyldinitramine and Enthalpy of Formation

of the Methylnitramine / E.A. Miroshnichenko [et al.] // Radical Doklady Physical Chemistry.— 1987. — Р. 683—686.

7.Agrawal J.P., Hodgson R.D. Organic Chemistry of Explosive. — John Wiley and Sons Inc., 2007.

22

O2NOCH2CCH2ONO2

NO2

Молекулярная масса: 256 Кислородный баланс: –12,50 % Массовая доля азота: 21,44 % Агрегатное состояние: жидкость

Плотность: 1660 кг/м3 [1] Температура стеклования: –81,5 °С [2]

Получают нитрованием смесью азотной и серной кислот 2,2- динитро-1,3-пропандиола по схеме [1]:

NPN эффективно снижает вязкость энергетического связующего Poly NIMMO при соотношении связующего и пластификатора 50:50. Температура стеклования системы снижается с –32 до –65 °С [1].

Рассмотрен для использования [1, 2] в качестве пластификатора двухосновных ракетных топлив. Препятствием для применения является его низкая термостабильность.

23

Список литературы

1. Wingborg N., Eldsäter К. // Propell., Explose., Pyrotech. — 2002. — Vol. 27. — P. 314—319.

2.Зиновьев В.М., Куценко Г.В., Ермилов А.С. Современные

иперспективные высокоэнергетические компоненты смесевых и баллиститных твёрдых ракетных топлив. — Пермь: Изд-во ПГТУ,

2010. — 161 с.

24

O

Молекулярная масса: 119,1 Кислородный баланс: –60,46 % Массовая доля азота: 11,76 % Агрегатное состояние: жидкость

Плотность 1332 кг/м3 [1] Плотность: 1,319 г/см3 (20 °С) [2]

Температура кипения: 174 °С (Разложение) [2] Температура замерзания: < –20 °С [4]

Тест в свинцовой бомбе: 310 см3/10г [1] Температура дефлаграции: 195—200 °С (при быстром нагревании)

[1]

Чувствительность к удару: 0,2 кгс·м [1]

Негигроскопичен. [3] Сильно летуч.

Растворимость в воде: 5 г/100 мл при 20 °С [3].

Смешивается во всех отношениях со спиртом, эфиром, ацетоном, этилацетатом, нитроглицерином. Легко пластифицирует нитроклетчатку [3].

Получают обработкой глицидола пятиокисью азота в инертном растворителе по схеме [4]:

25

Выход: 85 %

или обработкой 1,2-динитроксиглицерина 30 %-ным водным раствором едкого натра при комнатной температуре.

Используют для получения высокоэнергетических полимеров и пластификаторов.

Список литературы

1.Meyer R., Köhler J., Homburg A. Explosives. — 2002.

2.Beilsteins Handbuch der organischen chemie. Vierte Auflage, 3

Erganzungswerk. – Band 1. – Berlin: Von Julins Springer, 1958.

3 Хмельницкий Л.И. Справочник по ВВ. — М., 1961. — Ч. 2. —

C.166.

4.Agrawal J.P., Hodgson R.D. Organic Chemistry of Explosive. — John Wiley and Sons Inc., 2007.

26

ClCH2CHCH2ONO2

ONO2

Молекулярная масса: 200,5 Кислородный баланс: –15,96 % Массовая доля азота: 13,97 %

Агрегатное состояние: бледно-желтая жидкость

Плотность: 1540 кг/м3 [1] Температура замерзания: 5 °С [1]

Температура кипения: 190 °С Pазложение [2] Температура плавления: 7,1 °С [3] Температура вспышки: 190 °С (быстрое нагревание) [3] Теплота взрыва: 4773 кДж/кг [3]

Тест в свинцовой бомбе: 475 cм3/10 г [3]

Скорость детонации (в закрытом объёме): 6750 м/с [3] Чувствительность к удару: 7 Н·м [3]

Растворимость в воде: 2,3 г/л при 15 °С [4] Негигроскопичен.

Растворим в спирте, эфире, хлороформе, метаноле, ледяной уксусной кислоте, не растворим в бензине, парафиновом масле.

Получают нитрованием α-хлор-2-нитроглицерина серно-азотной смесью по схеме [4]:

Выход: 80 %.

27

Применяется как добавка для понижения температуры замерзания нитроглицерина [4].

Список литературы

1.Haas R., Thieme J. Verdachtsstandorte von Rüstungsaltlasten in Deutschland. — Band 4. — Teilvorhaben Explosivstofflexikon. — Texte 8/93. — Umweltforschungsplan des Bundesministers für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. — Forschungsbericht 103 40 102.

2.Naoum Ph., Berthmann A. Explosivstoffe. — Carl Hanser Verlag,

1954.

3.Meyer R., Köhler J., Homburg A. Explosives. — Weinheim: Wi-

ley-VCH Verlag GmbH, 2002.

4.Хмельницкий Л.И. Справочник по ВВ. — М.; 1962. — Ч.2. — C. 168—170.

28

O2NOCH2CHCH2ONO2

ONO2

Молекулярная масса: 227,1 Кислородный баланс: 3,52 % Массовая доля азота: 18,5 %

Агрегатное состояние: желтая маслянистая жидкость

Плотность: 1593 кг/м3 20 °С [1] Температура плавления: 10,2-13,8 °С [2, 9]

Температура замерзания 13,2 °С (стабильная форма) [8] 2,2 °С (лабильная форма) [8]

Температура кипения: 180 °С 50 mm Hg [3] Температура кипения: 218 °С Разложение [4]

Энтальпия образования:

–370,70 кДж/моль [5] –372,38 кДж/моль [6] –384,80 кДж/моль [7] –355,22 кДж/моль [3]

Энергия образования:

–349,66 кДж/моль [5] –351,33 кДж/моль [6] –363,76 кДж/моль [7] –334,18 кДж/моль [3]

Теплота сгорания: 1524,23 кДж/моль [5] Объём газов при взрыве: 716 л/кг [8] Теплота взрыва:

(Н2Ож) 6671 кДж/кг [8]

30