книги / Высокоэнергетические пластификаторы смесевых и баллиститных твердых ракетных топлив. Физико-термохимические характеристики, получение, применение
.pdfСписок литературы
1.Сопин В.Ф., Марченко Г.А. Современные проблемы технической химии: материалы докладов всерос. науч.-техн. конф. — Ка-
зань: Изд-во КГТУ, 2003. — С. 40—45.
2.Зиновьев В.М., Куценко Г.В., Ермилов А.С. Современные
и перспективные высокоэнергетические компоненты смесевых и баллиститных твёрдых ракетных топлив. — Пермь: Изд-во ПГТУ,
2010. — 161 с.
71
С4Н9N3O5
NO2
1-нитрокси-3-нитро-3-азапентан N-этил-n- (2-нитроксиэтил)- нитрамин, EtNENA
C2H5NCH2CH2ONO2
Молекулярная масса: 79,1 Кислородный баланс: –66,99 % Массовая доля азота: 23,46 % Агрегатное состояние: жидкость
Плотность: 1320 кг/м3 [1] Показатель преломления: 1,478 25 °С [3] Температура плавления: 5 °С [1]
Энтальпия образования:
–164,01 кДж/моль [2] –177,86 кДж/моль [1]
Энергия образования:
–142,97 кДж/моль [2] –156,82 кДж/моль [1]
Теплота сгорания: 2659,77 кДж/моль [2]
Получают нитрованием N-этиламиноэтанола смесью азотной кислоты и уксусного ангидрида в присутствии каталитических количеств хлораниона по схеме [3, 4]:
Менее летуч, чем нитроглицерин. Используют для пластификации нитроклетчатки [3], в качестве пластификатора баллиститных ТРТ [4].
72
Список литературы
1.Licht H.H, Ritter H. Propriété s explosives des explosifs NENA classiques et nouveau // 6 Congress International de Pyrotechnie (Europyro 95), 1995.
2.Simmons R.L. Thermochemistry of NENA Plasticizers // 25th Int.
Annual Conf. ICT. – Karlsruche, Germany, 1994. – Р. 10/1–10/10.
3. Хмельницкий Л.И. Справочник по взрывчатым веществам. –
М., 1962. – С. 265.
4. Зиновьев В.М., Куценко Г.В., Ермилов А.С. Современные и перспективные высокоэнергетические компоненты смесевых и баллиститных твёрдых ракетных топлив. – Пермь: Изд-во ПГТУ,
2010. – 161 c.
73
С4Н9N5O2 |
1-азидо-3-нитро-3-азапентан |
ЕТAЕNА |
NO2
C2H5NCH2CH2N3
Молекулярная масса: 159,1 Кислородный баланс: –105,56 % Массовая доля азота: 44,0 % Агрегатное состояние: жидкость
Энтальпия образования: 204,85 кДж/моль [1] Энергия образования: 224,68 кДж/моль [1] Теплота сгорания: 3068,13 кДж/моль [1]
Получают обработкой 1-хлор- или 1-нитрокси-3- нитразапентана при температуре 80–95 °С избытком азида натрия в присутствии катализатора в диметилформамиде или диметилсульфоксиде по схеме [2]:
,
где Х = -Cl, -ONO2
Используется в качестве высокоэнергетического пластификатора мощных артиллерийских порохов [1, 2].
|
Список литературы |
1. Simmons R.L. Thermochemistry of NENA Plasticizers // 25th Int. |
|
Annual Conf. ICT. — Karlsruche, Germany, 1994. — Р. 10/1—10/10. |
|
2. Зиновьев |
В.М., Куценко Г.В., Ермилов А.С. Современные |
иперспективные |
высокоэнергетические компоненты смесевых |
ибаллиститных твёрдых ракетных топлив. — Пермь: Изд-во ПГТУ, 2010. — 161 c.
74
С4Н9N7O4 |
|
1-азидо-3,5-динитро-3,5- |
||
|
диазагексан, DNDAАH |
|||
|
|
NO2 |
|
NO2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
CH3NCH2NCH2CH2N3
Молекулярная масса: 219,2 Кислородный баланс: –62,05 % Массовая доля азота: 44,7 % Агрегатное состояние: жидкость
Плотность: 1400 кг/м3 20 °С [1] Температура плавления: < 0 °С [1]
Энтальпия образования: 210,87 кДж/моль [1]
Энергия образования: 235,64 кДж/моль [1]
Получают азидированием 1-хлор- или 1-нитрокси-3,5-динитро- 3,5-диазагексана при температуре 80—95 °С избытком азида натрия в диметилформамиде или диметилсульфоксиде по схеме [2]:
,
где Х = -Cl, -ONO2
Предназначен для использования в качестве высокоэнергетического активного пластификатора высоконаполненных баллиститных композиций [2, 3].
Список литературы
1. ICT Database of Thermochemical Vаlues. Version 2,0. — ICT. — Karlsruhe, Germany. — 1999.
75
2. Зиновьев В.М., Куценко Г.В., Ермилов А.С. Современные и перспективные высокоэнергетические компоненты смесевых и баллиститных твёрдых ракетных топлив. — Пермь: Изд-во ПГТУ,
2010. — 161 с.
3. Тоай Ф.В., Денисюк А.П., Русин Д.А. // Усп. хим. и хим. техн. — 2006. — Т. ХХ. — 4 (62). — С. 62—65.
76
С4Н10N4O4 2,4-динитро-2,4-диазагексан
NO2 NO2
CH3NCH2NC2H5
Молекулярная масса: 178,1 Кислородный баланс: –80,83 % Массовая доля азота: 31,44 % Агрегатное состояние: твёрдое
Плотность: 1340 кг/м3 [1, 3] Температура плавления: 32–33 °С [3]
Энтальпия образования: –79,50 кДж/моль [4] Энергия образования: –57,20 кДж/моль [4]
Получают нитрованием продуктов конденсации N-сульфаматов с формальдегидом серно-азотной смесью по схеме [3]:
HNO3+H2SO4
CH3NCH2NC2H5 CH3NCH2NC2H5
SO |
M SO M |
NO2 NO2 |
3 |
3 |
|
Выход: 85 %.
Используется в смеси с другими алкилнитраминами в качестве пластификатора баллиститных ракетных порохов [3].
Список литературы
1. Получение N,N’-диалкилметиленбиснитраминов / В.А. Тарта-
ковский [и др.] // Изв. АН, сер. хим. — 1993. — № 1. — С. 1999— 2001.
77
2. Синтез N,N’-диалкилметиленбиснитраминов из N-алкилсульфаматов / В.А.Тартаковский [и др.] // Изв. АН, сер.
хим. — 2000. — № 6. — С. 1085—1087.
3. Зиновьев В.М., Куценко Г.В., Ермилов А.С. Современные и перспективные высокоэнергетические компоненты смесевых и баллиститных твёрдых ракетных топлив. — Пермь: Изд-во ПГТУ,
2010. — 161 с.
4. ICT Database of Thermochemical Vаlues. Version 2,0. — ICT. — Karlsruhe,Germany, 1999.
78
С5F2Н6N4O10 |
бис (2-фтор-2,2-динитроэтил) |
|||
формаль, FEFO |
||||
|
NO2 |
|
|
NO2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
FCCH2OCH2OCH2CF |
||||
|
|
|
|
NO2 |
NO2 |
|
|||
Молекулярная масса: 320,1 |
|
|
|
Кислородный баланс: –10 % Массовая доля азота: 17,5 % Агрегатное состояние: жидкость
Плотность: 1607 кг/м3 [1] Температура плавления: 13,4 °С [2]
Температура кипения: 122 °С 0,3 мм Hg [3]
Энтальпия образования:
–848,93 кДж/моль [4] –889,94 кДж/моль [5]
Энергия образования: |
|
–821,70 кДж/моль |
[4] |
–862,70 кДж/моль |
[5] |
Теплота сгорания: 2334,25 кДж/моль 2
Получают конденсацией 2-фтор-2,2-динитроэтанола с формальдегидом в присутствии концентрированной серной кислоты по схе-
ме [3, 6]:
79
NO2 |
|
NO2 |
NO2 |
||||
|
|
CH2O , H2SO4 |
|
|
|
|
|
2 FCCH2OH |
FCCH2OCH2OCH2CF |
||||||
- H2O |
|||||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
NO2 |
|
|
|
||||
|
NO2 |
NO2 |
|||||
Выход: 75—80 %. |
|
|
|
|
Используется в качестве энергетического пластификатора в высокоэнергетических пластизолях и составах ТРТ [6].
Список литературы
1.Dobratz B.M. LLNL Explosives Handbook.- University of California, Livermore. — March 1981. — UCRL-52997 with UCRL-52997, Change 2. — January 1985.
2.Standard Enthalpies of Formation of Certain Nitro Compounds /
L.V.Kustova [et al.] // Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR, Division of Chemical Science. — 1981. — Р. 1830—1836.
3.Klager K., Rindone R.R. Development of Efficient Process to Manufacture FEFO // 18th Int. Annual Conf. ICT. — Karlsruhe, Germany, 1987.
4.Pedley J.B., Naylor R.D., Kirby S.P. Thermodynamic Data of Organic Compounds. – 2nd ed. – Chapman and Hall, 1986.
5.Marecek P., Vavra P. Simple Correlation of Some Parameters of CHNO (F) Explosives // 28th Int. Annual Conf. ICT. – Karlsruhe, Germany, 1997.
6.Agrawal J.P., Hodgson R.D. Organic Chemistry of Explosives. — John Wiley and Sons Ltd, 2007.
80